[發明專利]一種盾構管片縮尺模型實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 202110924586.0
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN113640136A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 石鈺鋒;周宇航;張濤;唐檢軍;紀松巖;梁新歡;蔣亞龍;簡慶華
• 申請（專利權）人: 華東交通大學;南昌軌道交通集團有限公司;中鐵建大橋工程局集團第一工程有限公司;中冶一局建設工程有限公司
• 主分類號: G01N3/14
• 分類號: G01N3/14;G01N3/20;G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 黃攀

1.一種盾構管片縮尺模型實驗裝置，其特征在于，包括盾構管片組件、多組第一連接組件以及多組第二連接組件；

所述盾構管片組件包括多個管片鋼筋骨架，所述多個管片鋼筋骨架依次拼接形成盾構管環；

所述第一連接組件設置在相鄰兩個所述管片鋼筋骨架的拼接縱縫內，所述第一連接組件包括兩個第一固定板和第一連接件，所述兩個第一固定板分別與相鄰兩個所述管片鋼筋骨架的拼接縱縫截面連接，所述第一連接件的兩端分別穿過所述兩個第一固定板，所述第一連接件與所述管片鋼筋骨架的弧度和彎曲方向相同；

多個所述第一連接組件預埋在所述盾構管環內部，再采用澆筑材料填充形成盾構管片預制件；

所述第二連接組件包括兩組彈簧連接單元，兩組所述彈簧連接單元分別設置在所述盾構管片預制件的內側面和外側面，且設置在相鄰兩個所述管片鋼筋骨架的拼接縱縫處，兩組所述彈簧連接單元與所述第一連接件平行且相對設置；

每一所述彈簧連接單元包括兩個彈簧連接件，所述兩個彈簧連接件分別對稱設置在所述拼接縱縫兩側，所述兩個彈簧連接件靠近所述拼接縱縫的端部相互連接。

2.根據權利要求1所述的盾構管片縮尺模型實驗裝置，其特征在于，所述第一連接件包括弧形套筒和弧形螺栓，所述弧形螺栓套設在所述弧形套筒內，所述弧形套筒、所述弧形螺栓分別與所述管片鋼筋骨架的弧度和彎曲方向相同。

3.根據權利要求2所述的盾構管片縮尺模型實驗裝置，其特征在于，所述彈簧連接件包括安裝盒體及設于所述安裝盒體內的拉力彈簧；

所述安裝盒體靠近所述拼接縱縫的表面設有連接通孔，所述拉力彈簧的一端與所述安裝盒體遠離所述連接通孔的一端固定連接，所述拉力彈簧的另一端設有彎鉤部，所述彎鉤部穿過所述連接通孔與對稱設置的另一拉力彈簧的彎鉤部相鉤接。

4.根據權利要求3所述的盾構管片縮尺模型實驗裝置，其特征在于，對稱設置在所述拼接縱縫兩側的所述安裝盒體的端面相互接觸，且兩個所述安裝盒體的接觸面為球面。

5.根據權利要求1～4任一項所述的盾構管片縮尺模型實驗裝置，其特征在于，所述盾構管片縮尺模型實驗裝置還包括澆筑模具，所述澆筑模具包括同軸設置的第一圓筒和第二圓筒，所述第一圓筒設置在所述第二圓筒內部，所述第一圓筒和所述第二圓筒之間的環形空間形成容納通道，所述盾構管環安裝在所述容納通道內。

6.根據權利要求5所述的盾構管片縮尺模型實驗裝置，其特征在于，所述澆筑模具的端部沿周向設有多個第三連接組件，每一所述第三連接組件包括螺栓本體，以及與所述螺栓本體螺紋連接的第一緊固單元和第二緊固單元；

所述第一緊固單元包括間隔設置的第一緊固螺帽和第二緊固螺帽，所述第一緊固螺帽和所述第二緊固螺帽之間設置所述第一圓筒，所述第一緊固螺帽和所述第二緊固螺帽用于固定所述第一圓筒；

所述第二緊固單元包括間隔設置的第三緊固螺帽和第四緊固螺帽，所述第三緊固螺帽和所述第四緊固螺帽之間設置所述第二圓筒，所述第三緊固螺帽和所述第四緊固螺帽用于固定所述第二圓筒。

7.根據權利要求1所述的盾構管片縮尺模型實驗裝置，其特征在于，所述澆筑材料的原料包括石膏、水和硅藻土，所述石膏與水的質量比為1:1.1～1.5，所述硅藻土與水的質量比為0.05～0.15:1。

8.根據權利要求7所述的盾構管片縮尺模型實驗裝置，其特征在于，所述石膏與水的質量比為1:1.3，所述硅藻土與水的質量比為0.1:1。