[發(fā)明專利]一種重疊隧道內(nèi)模擬支撐臺車影響作用的簡化裝置及實驗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010953252.1
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN111982559A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏綱;張書鳴;齊永潔;章麗莎;王新泉;刁紅國;徐浩;田野
• 申請（專利權(quán)）人: 浙大城市學(xué)院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G09B25/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 應(yīng)孔月

本發(fā)明公開了一種重疊隧道內(nèi)模擬支撐臺車影響作用的簡化裝置及實驗方法，包括：模型箱；新建隧道模型，所述新建隧道模型橫架在所述模型箱中；既有隧道模型，所述既有隧道模型橫架在模型箱中且位于所述新建隧道模型下方；支撐臺車，所述支撐臺車滑動設(shè)置在既有隧道模型中，所述支撐臺車包括多節(jié)串聯(lián)的子臺車組成，子臺車包括多個串聯(lián)的臺車門架，相連的兩個臺車門架的間距與既有隧道模型的管片寬度相同，每個臺車門架斷面外壁固定有多個支撐輪組，每個臺車門架斷面內(nèi)壁固定有重量調(diào)節(jié)裝置；動力裝置，所述動力裝置與支撐臺車相連；檢測裝置，所述檢測裝置安裝在既有隧道模型的監(jiān)測斷面處。適用于重疊隧道(上穿新建隧道、下部既有隧道)的模擬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于盾構(gòu)隧道模型試驗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種重疊隧道內(nèi)模擬支撐臺車影響作用的簡化裝置及實驗方法，適用于重疊隧道(上穿新建隧道、下部既有隧道)的模擬，尤其在疊交段上部隧道的開挖會導(dǎo)致下部隧道隆起工況下，對研究既有隧道內(nèi)支撐臺車抗浮效果尤其適用。

背景技術(shù)

疊交段上部盾構(gòu)隧道的開挖會導(dǎo)致下部隧道的隆起變形，導(dǎo)致地面發(fā)生沉降，嚴(yán)重影響已運營隧道的使用功能和安全性。為了控制既有隧道的上浮變形，常常在既有隧道內(nèi)采用支撐臺車對隧道進(jìn)行加固的方法。

針對疊交段下部既有隧道內(nèi)采用支撐臺車控制隧道上浮變形的方法，在很多的工程中均有應(yīng)用；國內(nèi)外也有不少學(xué)者對重疊隧道內(nèi)采用支撐臺車作為加固手段的控制效果進(jìn)行研究，主要的研究方法包括數(shù)值模擬法、現(xiàn)場實測法、理論分析法和室內(nèi)模型試驗法。其中，數(shù)值模擬法很大程度上取決于模擬條件的選取，精度較難控制，往往誤差較大；現(xiàn)場實測法直接測量實際工程中的數(shù)據(jù)，測量結(jié)果較為直觀，準(zhǔn)確，但也存在著現(xiàn)場地層形狀復(fù)雜、施工條件復(fù)雜、測試原件埋設(shè)困難等缺點。理論分析法為了簡化計算，會對實際案例中的工況進(jìn)行一定程度的簡化，往往會使計算得出的數(shù)據(jù)與實際存在一定差距；室內(nèi)模型試驗法作為一種有效的研究方法，在保證了一定的準(zhǔn)確性、直觀性的基礎(chǔ)上，在室內(nèi)即可實現(xiàn)對工程實際問題的模擬，節(jié)省了大量的人力和物力。而針對盾構(gòu)近距離上穿重疊工況下，對既有隧道內(nèi)采用支撐臺車作為加固手段進(jìn)行的室內(nèi)模型試驗研究還未見到，有待進(jìn)一步開展。

目前國內(nèi)外采用的研究方法普遍存在著精度較難控制、測量結(jié)果不夠直觀、研究條件復(fù)雜、成本高、費時費力等問題。因此，開發(fā)一種重疊隧道內(nèi)支撐臺車的模型試驗裝置很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種重疊隧道內(nèi)模擬支撐臺車影響作用的簡化裝置及實驗方法。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種重疊隧道內(nèi)模擬支撐臺車影響作用的簡化裝置，包括：

模型箱；

新建隧道模型，所述新建隧道模型橫架在所述模型箱中；

既有隧道模型，所述既有隧道模型橫架在所述模型箱中且位于所述新建隧道模型下方；

支撐臺車，所述支撐臺車滑動設(shè)置在所述既有隧道模型中，所述支撐臺車包括多節(jié)串聯(lián)的子臺車組成，所述子臺車包括多個串聯(lián)的臺車門架，相連的兩個臺車門架的間距與既有隧道模型的管片寬度相同，每個臺車門架斷面外壁固定有多個支撐輪組，每個臺車門架斷面內(nèi)壁固定有重量調(diào)節(jié)裝置；

動力裝置，所述動力裝置與所述支撐臺車相連；

檢測裝置，所述檢測裝置安裝在所述既有隧道模型的監(jiān)測斷面處。

進(jìn)一步地，所述新建隧道模型包括第一內(nèi)管和粘貼在第一內(nèi)管上的環(huán)形氣囊，第一內(nèi)管的兩端靠近模型箱側(cè)壁，環(huán)形氣囊通過連接的橡膠軟管進(jìn)行加氣以及排氣。

進(jìn)一步地，所述既有隧道模型包括第二內(nèi)管和安裝在第二內(nèi)管兩端的第二端口蓋，第二內(nèi)管內(nèi)部設(shè)置道床板，所述支撐臺車滑動設(shè)置在所述道床板上。