[發明專利]大斷面矩形頂管減摩注漿的模擬試驗裝置

在審

• 申請號: 202011126867.3
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112147313A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 甄亮;李培楠;潘羽擎;李學衛;陳冠良;付武榮;俞文寶;李曉軍
• 申請（專利權）人: 上海公路橋梁（集團）有限公司;同濟大學
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 宋小光

本發明涉及一種大斷面矩形頂管減摩注漿的模擬試驗裝置，包括：試驗土箱；置于試驗土箱內的前部管節；填設于試驗土箱內的模型土；置于試驗土箱外側的始發托架；置于始發托架上并與前部管節連接的后部管節，設有泥水加注環，其沿后部管節的外周形成有連成一圈的注漿槽；設于后部管節遠離試驗土箱的一側的后靠架；以及固定連接于后靠架并與后部管節對應設置的頂推機構，通過頂推機構頂推后部管節以將后部管節頂入試驗土箱內，在后部管節頂進至試驗土箱內的過程中，通過泥水加注環向后部管節的外側注入減摩泥漿，從而實現模擬實際的頂管施工。本發明利用后部管節向試驗土箱內頂進來模擬實際的頂管施工，為頂管施工提供實際的指導意義。

技術領域

本發明涉及頂管試驗裝置的技術領域，特指一種大斷面矩形頂管減摩注漿的模擬試驗裝置。

背景技術

頂管施工是目前日益發展應用的一種非開挖施工方法，不需要開挖面層就能夠穿越已有的公路、鐵路、河道、地下管線、地下構筑物和文物古跡等。頂管施工方法避免了城市路面的開挖量，減少大量土方工程，減少拆遷安置，節約施工用地，降低周圍環境干擾且不中斷地面人流交通及物流運輸活動等，近年來在城市地下空間開發、地下鐵路軌道交通建設、市政隧道工程中得到廣泛運用。

頂管施工過程中，后部油缸的頂推力是頂管施工至關重要的參數，而該頂推力與頂管機頂進過程中刀盤受到的阻力和頂管外表面受到的摩擦阻力有關，通過為減小頂管外表面與土體間的摩擦阻力，會向頂管的外表面注入減摩泥漿，利用減摩泥漿來減小摩擦阻力，減摩泥漿的配比，通常是通過頂管模擬試驗來確定，但在現有的模擬試驗裝置中，減摩泥漿是通過均勻布設在管節上的注漿孔向管節外表面注入的，減摩泥漿從注漿孔處向外注入時，會直接沖擊土體，且不容易均勻的擴散到管節的外表面形成泥漿套，使得試驗的檢測結果誤差較大，對實際施工的參考價值不高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種大斷面矩形頂管減摩注漿的模擬試驗裝置，解決現有的頂管模擬試驗裝置設置注漿孔注入減摩泥漿會沖擊土體且不容易形成分布均勻的泥漿套而使得試驗結果誤差較大，對實際施工參考價值不高的問題。

實現上述目的的技術方案是：

本發明提供了一種大斷面矩形頂管減摩注漿的模擬試驗裝置，包括：

試驗土箱，內部形成有容置空間，所述試驗土箱的相對兩側設有相對應的洞口；

置于所述試驗土箱內的前部管節，所述前部管節的管口位于對應的洞口處；

填設于所述試驗土箱內的模型土，所述模型土埋固所述前部管節；

置于所述試驗土箱外側的始發托架，所述始發托架設于所述試驗土箱具有洞口的一側；

置于所述始發托架上的后部管節，所述后部管節靠近對應洞口的端部與所述前部管節連接，所述后部管節上間隔設有泥水加注環，所述泥水加注環沿所述后部管節的外周形成有連成一圈的注漿槽；

設于所述后部管節遠離所述試驗土箱的一側的后靠架；以及

固定連接于所述后靠架并與所述后部管節對應設置的頂推機構，通過所述頂推機構頂推所述后部管節以將所述后部管節頂入所述試驗土箱內，在所述后部管節頂進至所述試驗土箱內的過程中，通過所述泥水加注環向所述后部管節的外側注入減摩泥漿，從而實現模擬實際的頂管施工。

本發明的模擬試驗裝置，利用后部管節向試驗土箱內頂進來模擬實際的頂管施工，且在后部管節上設置了泥水加注環，該泥水加注環在后部管節的外表面形成了環狀的注漿槽，相對于現有技術中均勻布設注漿孔的方式，該泥水加注環的環狀的注漿槽能夠讓減摩泥漿以相同的壓力同步的向管節的外表面注入，能夠使得減摩泥漿均勻的分布在管節的外表面，形成均勻的泥漿套，從而通過模擬試驗裝置測得的減摩泥漿與管節間的摩擦阻力，能夠更加準確，且該摩擦阻力還能夠為頂管施工的頂推力提供實際的指導意義。