[發(fā)明專利]模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011092899.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN112065415B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾彬;何磊;葉四橋;鄭紅杰;涂品;張勇;陳康;董偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué);中國鐵建港航局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/06
• 分類號(hào): E21D9/06;E21F16/02;G09B25/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括透明模型箱、雙圓隧道模型、牽引器、激光發(fā)射器和照相機(jī)；所述透明模型箱中填裝透明土；雙圓隧道模型水平穿過透明模型箱，包括內(nèi)外套裝且能相對(duì)滑動(dòng)的透明雙圓支撐柱和透明雙圓管，位于透明模型箱內(nèi)的透明雙圓支撐柱和透明雙圓管埋入透明土，所述透明雙圓管包括下沉式、均勻式和上浮式透明雙圓管三種類型；牽引器在透明模型箱外與透明雙圓管相連，以間斷牽引透明雙圓管水平抽動(dòng)；激光發(fā)射器和照相機(jī)各有兩個(gè)，對(duì)應(yīng)透明雙圓管設(shè)置在透明模型箱的外周，其中一激光發(fā)射器和照相機(jī)分別布置在透明雙圓管抽動(dòng)方向的兩側(cè)，另一激光發(fā)射器和照相機(jī)分別布置在透明雙圓管抽動(dòng)方向的垂向的兩側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述透明模型箱呈矩形，其對(duì)立的兩壁面上設(shè)有供雙圓隧道模型穿過的雙圓孔洞。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述雙圓孔洞處安裝有雙圓密封圈。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述透明雙圓管的外周套裝有透明雙圓彈性管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述透明雙圓管的一端設(shè)有牽引頭，用于連接牽引器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述透明雙圓支撐柱包括兩段，一段設(shè)有雙圓凸頭，另一段設(shè)有適配的雙圓凹槽，雙圓凸頭插入雙圓凹槽內(nèi)構(gòu)成整體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述透明雙圓支撐柱上設(shè)有刻度標(biāo)記。

8.模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.組裝好模擬雙圓盾構(gòu)隧道施工引起地層位移的試驗(yàn)裝置，在初始位置，通過兩個(gè)激光發(fā)射器的照射在透明土內(nèi)部形成兩個(gè)二維散斑剖面并分別由兩個(gè)照相機(jī)拍攝，獲取兩個(gè)二維散斑剖面圖像；

S2.利用牽引器牽引透明雙圓管水平移動(dòng)一定位移并停下，記錄透明雙圓管的體積變化量；調(diào)整激光發(fā)射器的高度和水平位置，通過激光發(fā)射器照射及照相機(jī)拍攝，獲取該一定位移下的二維散斑剖面圖像；

S3.重復(fù)步驟S2，獲取透明雙圓管每次一定位移下不同位置的二維散斑剖面圖像，直至雙圓盾構(gòu)隧道施工的模擬過程結(jié)束，所述透明雙圓管包括下沉式、均勻式和上浮式透明雙圓管三種類型，改變透明雙圓管的類型以模擬不同支護(hù)位置下的雙圓盾構(gòu)隧道施工引起的地層位移情況；

S4.通過相關(guān)軟件處理二維散斑剖面圖像，得到位移矢量圖，并據(jù)此得出雙圓盾構(gòu)隧道施工引起的地層位移規(guī)律。