CN109281677A - 一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,包括钢箱和出土器,所述钢箱上设有面板,所述面板和钢箱上开有通孔,所述出土器设置在通孔内,所述出土器的一端设有出土螺旋,所述出土器的另一端设有螺旋杆。本发明的优点在于:其主箱设计采用钢箱与亚克力板的组合,在保证箱体强度的同时可以清晰的观察开挖过程中周边土体的变形特点;通过设置约束套筒限制螺旋出土器的掘进方向,保证盾构设备的直线推进;用一个与螺旋出土器并行推进的套筒模拟实际工程中的管片,开挖完成后套筒在土压作用下不会随盾构设备一起拔出,可以模拟盾构过程的开挖与支护同步。
Description
技术领域
本发明涉及工程结构技术领域,具体涉及一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置。
背景技术
近几年,大断面盾构隧道不断出现和发展,由于盾构直径大,工程规模较大,在盾构过程中一旦开挖面发生失稳,将造成不可估量的经济和人身财产损失。由于盾构自重大且安装工序复杂,在实际工程中,现场试验造价昂贵,因此室内缩尺试验成为开挖面稳定性研究的一种重要手段。
发明内容
本发明的目的就是要针对现有装置的不足,提供一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其可以满足于隧道开挖面稳定与周边土体变形的试验研究工作,弥补现场试验的缺失。
为实现上述目的,本发明所涉及的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,包括钢箱和出土器,所述钢箱上设有面板,所述面板和钢箱上开有通孔,所述出土器设置在通孔内,所述出土器的一端设有出土螺旋,所述出土器的另一端设有螺旋杆。
进一步地,所述钢箱顶部上还设有起吊耳,所述起吊耳上开有起吊孔。
进一步地,所述钢箱侧面设有把手。
更进一步地,所述钢箱侧面还设有加强肋。
进一步地,所述钢箱顶部还设有角钢。
更进一步地,所述面板上还设有约束套筒,所述约束套筒设置在通孔的外周。
作为优选项,所述出土器外周还设有套筒,所述套筒设置在约束套筒内。
作为优选项,所述面板为亚克力板,所述面板通过连接螺栓与钢箱固定连接。
作为优选项,所述螺旋杆为三头旋杆,所述螺旋杆与出土器螺纹连接。
作为优选项,所述通孔设置在面板的居中偏下处。
本发明的优点在于:其主箱设计采用钢箱与亚克力板的组合,在保证箱体强度的同时可以清晰的观察开挖过程中周边土体的变形特点;通过设置约束套筒限制螺旋出土器的掘进方向,保证盾构设备的直线推进;用一个与螺旋出土器并行推进的套筒模拟实际工程中的管片,开挖完成后套筒在土压作用下不会随盾构设备一起拔出,可以模拟盾构过程的开挖与支护同步。
附图说明
图1为本发明的使用状态示意图;
图2为钢箱、面板、约束套筒的正视示意图;
图3为钢箱、面板、约束套筒的左视示意图;
图4为钢箱、面板、约束套筒的俯视示意图;
图5为出土器的结构示意图;
图6为出土器的装配示意图。
图中:钢箱1(其中:起吊耳1.1、起吊孔1.1.1、把手1.2、加强肋1.3、角钢1.4)、出土器2(其中:出土螺旋2.1、螺旋杆2.2)、面板3(连接螺栓3.1)、通孔4、约束套筒5、套筒6。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述:
如图1~6,一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,包括钢箱1和出土器2,所述钢箱1上设有面板3,所述面板3和钢箱1上开有通孔4,所述出土器2设置在通孔4内,所述出土器2的一端设有出土螺旋2.1,所述出土器2的另一端设有螺旋杆2.2。所述钢箱1顶部上还设有起吊耳1.1,所述起吊耳1.1上开有起吊孔1.1.1。所述钢箱1侧面设有把手1.2。所述钢箱1侧面还设有加强肋1.3。所述钢箱1顶部还设有角钢1.4。所述面板3上还设有约束套筒5,所述约束套筒5设置在通孔4的外周。所述出土器2外周还设有套筒6,所述套筒6设置在约束套筒5内。所述面板3为亚克力板,所述面板3通过连接螺栓3.1与钢箱1固定连接。所述螺旋杆2.2为三头旋杆,所述螺旋杆2.2与出土器2螺纹连接。所述通孔4设置在面板3的居中偏下处。
本发明使用时:
以浅埋隧道土压平衡盾构开挖室内缩尺试验装置为参考,结合附图对专利的技术方案进行说明。
箱室整体由钢箱1、亚克力面板3和约束套筒5组成,三者通过连接螺栓2.1连接。在钢箱1顶部设计了起吊孔1.1.1和多个把手1.2以方便装置的移动,设置多道加强肋1.3以及焊接角钢1.4以提高箱体强度,防止箱室在土压力作用下撑开。套筒6为薄壁圆筒,为便于伸入约束套筒5,其外径设计比约束套筒5的内径略小,同时在试验时外壁均匀涂抹润滑剂,减小两者之间的摩擦。通过装配好的盾构出土器2伸入约束套筒5中,旋转螺旋杆2.2,即可模拟浅埋隧道盾构掘进与支护过程。
最后,应当指出,以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然,本发明不限于上述实施例,还可以有许多变形。凡依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应认为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:包括钢箱(1)和出土器(2),所述钢箱(1)上设有面板(3),所述面板(3)和钢箱(1)上开有通孔(4),所述出土器(2)设置在通孔(4)内,所述出土器(2)的一端设有出土螺旋(2.1),所述出土器(2)的另一端设有螺旋杆(2.2)。
2.根据权利要求1所述的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:所述钢箱(1)顶部上还设有起吊耳(1.1),所述起吊耳(1.1)上开有起吊孔(1.1.1)。
3.根据权利要求2所述的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:所述钢箱(1)侧面设有把手(1.2)。
4.根据权利要求3所述的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:所述钢箱(1)侧面还设有加强肋(1.3)。
5.根据权利要求4所述的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:所述钢箱(1)顶部还设有角钢(1.4)。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:所述面板(3)上还设有约束套筒(5),所述约束套筒(5)设置在通孔(4)的外周。
7.根据权利要求6所述的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:所述出土器(2)外周还设有套筒(6),所述套筒(6)设置在约束套筒(5)内。
8.根据权利要求7所述的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:所述面板(3)为亚克力板,所述面板(3)通过连接螺栓(3.1)与钢箱(1)固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:所述螺旋杆(2.2)为三头旋杆,所述螺旋杆(2.2)与出土器(2)螺纹连接。
10.根据权利要求9所述的一种浅埋隧道盾构掘进室内缩尺试验装置,其特征在于:所述通孔(4)设置在面板(3)的居中偏下处。
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