CN110130904B - 一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，其包括卡接在一起的管节一部和管节二部，所述管节一部的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽和第一底部拼接槽，所述管节二部的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽和第二底部拼接槽，所述第一顶部拼接槽和第二顶部拼接槽相适配，所述第二顶部拼接槽和第二底部拼接槽相适配；所述管节一部和管节二部的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽；所述第一底部拼接槽上设置有第一导向孔凹槽，第二底部拼接槽上设置有与所述第一导向孔凹槽相适配的第二导向孔凹槽。本发明可以作为模拟顶管管节用于顶管掘进施工模拟试验中。
Description
技术领域
本发明涉及岩土力学试验技术领域，更具体涉及一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，适用于顶管掘进施工模拟试验中。
背景技术
随着社会的发展及人口密度的迅速增长，人们对城市地下空间开发的步伐也在加快，而轨道交通、城市管廊以及地下电力管网等作为城市地下空间开发利用的主要形式，常常需要穿越建（构）筑密集区。由于传统明挖顺作法施工在这些区域受到严重限制，因此采用对地面和周围环境影响都相对较小的暗挖施工方法称为趋势和必然。其中，顶管法因其阻碍交通、不破坏环境、噪音少、污染少，对周围居民影响较小，同时开挖量小、作业面小、施工工期短、综合成本低等优点，成为了一种比较常见和重要的暗挖施工方法。
由于顶管施工过程较为复杂，且对周围城市的建构筑物也会产生一定的影响，因此国内外相关学者也开展了一些相关研究。研究过程中，有的采用顶管掘进施工模拟试验的方法，需要研发能够满足模拟试验要求的相应的模拟顶管管节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，适用于顶管掘进施工模拟试验。
为实现上述目的，本发明的技术方案包括卡接在一起的管节一部和管节二部，所述管节一部的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽和第一底部拼接槽，所述管节二部的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽和第二底部拼接槽，所述第一顶部拼接槽和第二顶部拼接槽相适配，所述第二顶部拼接槽和第二底部拼接槽相适配；
所述管节一部和管节二部的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽；
所述第一底部拼接槽上设置有第一导向孔凹槽，第二底部拼接槽上设置有与所述第一导向孔凹槽相适配的第二导向孔凹槽。
进一步地，所述管节一部和管节二部均为半圆形。
进一步地，所述导线槽为开口朝上且与导线外径相适配的圆孔，所述圆孔上还设置有限位板。
进一步地，所述圆孔的一端与管节一部或管节二部的内壁连接，另一端与限位板连接，限位板和圆孔的开口构成导线的进口。
进一步地，所述限位板倾斜设置，倾斜方向为：管节一部内的限位板向上且向管节一部侧倾斜；
管节二部内的限位板向上且向管节二部侧倾斜。
进一步地，所述第一顶部拼接槽和第二顶部拼接槽为相适配的凹凸槽。
进一步地，第一底部拼接槽和第二底部拼接槽为相适配的凹凸槽。
进一步地，第一导向孔凹槽和第二导向孔凹槽闭合后形成纠偏导向孔。
进一步地，管节一部内的导线槽位于管节一部的中心，管节二部内的导线槽位于管节二部的中心。
进一步地，所述第一顶部拼接槽和第二顶部拼接槽拼接后的外周设置有粘性胶层；所述第一底部拼接槽和第二底部拼接槽拼接后的外周设置有粘性胶层。
本发明积极效果如下：
本发明使用时，先将管节一部和管节二部各自顶部和底部的拼接槽的凹凸部分对准，并且将顶管掘进施工模拟试验用的位于模型架始发端和接收端连接的定位导向柔性钢绳放入第一导向孔凹槽和第二导向孔凹槽处，将传感器导线放入导线槽内，然后相对滑动管节一部和管节二部，两端对齐即完成模拟顶管管节的组装。组装后，管节一部和管节二部通过顶部和底部的拼接槽拼接后组成管节可以作为模拟顶管管节用于顶管掘进施工模拟试验中。
本发明通过两部分拼装式设计，结构灵活，方便线路布置，通过在管节一部和管节二部对称设置导线槽满足传感器导线不打结的要求，通过设置第一导向孔凹槽和第二导向孔凹槽扣合后容纳纠偏线，实现试验中定向开挖的需要。
附图说明
图1为本发明的未拼接时的立体结构示意图；
图2为本发明的未拼接时的结构示意图；
图3为本发明的拼接后的结构示意图；
图4为本发明实施例的拼装示意图；
附图中，1导线槽、1-1圆孔、1-2限位板、5管节一部、5-1第一顶部拼接槽、5-2第一底部拼接槽、521第一导向孔凹槽、6管节二部、6-1第二顶部拼接槽、6-2第二底部拼接槽、621第二导向孔凹槽。
具体实施方式
下面结合附图1-4对本发明方案进行进一步说明和解释。
实施例1
本发明包括卡接或者拼接在一起的管节一部5和管节二部6，所述管节一部5的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽5-1和第一底部拼接槽5-2，所述管节二部6的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1相适配且通过卡接固定连接，所述第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2相适配且通过卡接固定连接。在顶管掘进施工模拟试验中，试验中前方顶管机的开挖模拟装置内以及在试验中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将模拟顶管管节设计为两部分拼装式，模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。本实施例选择在顶端和底端。
所述管节一部5和管节二部6的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽1，所述导线槽1用于容纳和固定试验过程中的传感器导线，所述导线槽1与待安置的传感器导线相适配，导线槽1具有一定的深度，防止试验过程中传感器导线划出，影响试验进程。
为了便于开挖掌子面处顶管机模拟装置和前方已顶进管节模型所布设传感器导线的布设，防止与传动轴发生缠绕而造成导线打结或拧断，在管节模型的两侧即管节一部5和管节二部6的内部分别设置导线槽1，用来铺设传感器导线。
所述第一底部拼接槽5-2上设置有第一导向孔凹槽521，第二底部拼接槽6-2上设置有与所述第一导向孔凹槽521相适配的第二导向孔凹槽621。第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2，所述纠偏导向孔2用来容纳和固定纠偏用的柔性钢丝绳。本实施例的模拟顶管管节在使用时，从顶进井壁向接收井壁顶进，纠偏用的柔性钢丝绳分别与顶进井壁和接收井壁连接，利用两点确定一条直线的原理，通过柔性钢丝绳保证顶进过程中不发生偏移，所述柔性钢丝绳穿过纠偏导向孔2保
本实施例中管节一部5和管节二部6为对称的半圆形，二者卡接地方位于模拟顶管管节的中间。模拟顶管管节的设计中，其他形状管节也可借鉴，但模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。
实施例2
本发明包括卡接或者拼接在一起的管节一部5和管节二部6，所述管节一部5的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽5-1和第一底部拼接槽5-2，所述管节二部6的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1相适配且通过卡接固定连接，所述第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2相适配且通过卡接固定连接。在顶管掘进施工模拟试验中，试验中前方顶管机的开挖模拟装置内以及在试验中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将模拟顶管管节设计为两部分拼装式，模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。本实施例选择在顶端和底端。
所述管节一部5和管节二部6的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽1，所述导线槽1用于容纳和固定试验过程中的传感器导线，所述导线槽1与待安置的传感器导线相适配，导线槽1具有一定的深度，防止试验过程中传感器导线划出，影响试验进程。
所述第一底部拼接槽5-2上设置有第一导向孔凹槽521，第二底部拼接槽6-2上设置有与所述第一导向孔凹槽521相适配的第二导向孔凹槽621。第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2，所述纠偏导向孔2用来容纳和固定纠偏用的柔性钢丝绳。本实施例的模拟顶管管节在使用时，从顶进井壁向接收井壁顶进，纠偏用的柔性钢丝绳分别与顶进井壁和接收井壁连接，利用两点确定一条直线的原理，通过柔性钢丝绳保证顶进过程中不发生偏移，所述柔性钢丝绳穿过纠偏导向孔2保证本发明模拟顶管管节在顶进的时候不发生偏移。
本实施例中，所述管节一部5和管节二部6均为半圆形，拼接后形成圆柱形，与实际管节形状接近。这种形状符合实际施工中的大部分顶管形状。
实施例3
本发明包括卡接或者拼接在一起的管节一部5和管节二部6，所述管节一部5的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽5-1和第一底部拼接槽5-2，所述管节二部6的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1相适配且通过卡接固定连接，所述第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2相适配且通过卡接固定连接。在顶管掘进施工模拟试验中，试验中前方顶管机的开挖模拟装置内以及在试验中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将模拟顶管管节设计为两部分拼装式，模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。本实施例选择在顶端和底端。
所述管节一部5和管节二部6的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽1，所述导线槽1用于容纳和固定试验过程中的传感器导线，所述导线槽1与待安置的传感器导线相适配，导线槽1具有一定的深度，防止试验过程中传感器导线划出，影响试验进程。
所述第一底部拼接槽5-2上设置有第一导向孔凹槽521，第二底部拼接槽6-2上设置有与所述第一导向孔凹槽521相适配的第二导向孔凹槽621。第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2，所述纠偏导向孔2用来容纳和固定纠偏用的柔性钢丝绳。本实施例的模拟顶管管节在使用时，从顶进井壁向接收井壁顶进，纠偏用的柔性钢丝绳分别与顶进井壁和接收井壁连接，利用两点确定一条直线的原理，通过柔性钢丝绳保证顶进过程中不发生偏移，所述柔性钢丝绳穿过纠偏导向孔2保证本发明模拟顶管管节在顶进的时候不发生偏移。
本实施例中，所述导线槽1为开口朝上且与导线外径相适配的圆孔1-1，所述圆孔1-1上还设置有限位板1-2。限位板1-2对导线进行限位，放置导线在试验过程中松动滑出。本实施例这样设置使得导线既可以方便的进入导线槽1，同时又不易移位。
顶管掘进施工模拟试验中需要利用传感器进行参数采集，并用传感器导线进行数据传输，收集传输试验过程中的参数变化，所以需要将传感器导线妥善安置，本发明使用时，待安置到导线槽1内的传感器导线放置在圆孔1-1内，限位板1-2可以防止传感器导线跑出或移位。
实施例4
本发明包括卡接或者拼接在一起的管节一部5和管节二部6，所述管节一部5的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽5-1和第一底部拼接槽5-2，所述管节二部6的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1相适配且通过卡接固定连接，所述第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2相适配且通过卡接固定连接。在顶管掘进施工模拟试验中，试验中前方顶管机的开挖模拟装置内以及在试验中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将模拟顶管管节设计为两部分拼装式，模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。本实施例选择在顶端和底端。
所述管节一部5和管节二部6的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽1，所述导线槽1用于容纳和固定试验过程中的传感器导线，所述导线槽1与待安置的传感器导线相适配，导线槽1具有一定的深度，防止试验过程中传感器导线划出，影响试验进程。
所述第一底部拼接槽5-2上设置有第一导向孔凹槽521，第二底部拼接槽6-2上设置有与所述第一导向孔凹槽521相适配的第二导向孔凹槽621。第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2，所述纠偏导向孔2用来容纳和固定纠偏用的柔性钢丝绳。本实施例的模拟顶管管节在使用时，从顶进井壁向接收井壁顶进，纠偏用的柔性钢丝绳分别与顶进井壁和接收井壁连接，利用两点确定一条直线的原理，通过柔性钢丝绳保证顶进过程中不发生偏移，所述柔性钢丝绳穿过纠偏导向孔2保证本发明模拟顶管管节在顶进的时候不发生偏移。
进一步地，所述圆孔1-1的一端与管节一部5或管节二部6的内壁连接，另一端与限位板1-2连接，限位板1-2和圆孔1-1的开口构成导线的进口。使用时，将传感器的导线通过限位板1-2和圆孔1-1的开口构成导线的进口处进入圆孔1-1，导线放在圆孔1-1内，导线的一侧是管节一部5或管节二部6的内壁，另一侧是限位板1-2，所以导线不易移位。
实施例5
本发明包括卡接或者拼接在一起的管节一部5和管节二部6，所述管节一部5的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽5-1和第一底部拼接槽5-2，所述管节二部6的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1相适配且通过卡接固定连接，所述第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2相适配且通过卡接固定连接。在顶管掘进施工模拟试验中，试验中前方顶管机的开挖模拟装置内以及在试验中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将模拟顶管管节设计为两部分拼装式，模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。本实施例选择在顶端和底端。
所述管节一部5和管节二部6的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽1，所述导线槽1用于容纳和固定试验过程中的传感器导线，所述导线槽1与待安置的传感器导线相适配，导线槽1具有一定的深度，防止试验过程中传感器导线划出，影响试验进程。
所述第一底部拼接槽5-2上设置有第一导向孔凹槽521，第二底部拼接槽6-2上设置有与所述第一导向孔凹槽521相适配的第二导向孔凹槽621。第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2，所述纠偏导向孔2用来容纳和固定纠偏用的柔性钢丝绳。本实施例的模拟顶管管节在使用时，从顶进井壁向接收井壁顶进，纠偏用的柔性钢丝绳分别与顶进井壁和接收井壁连接，利用两点确定一条直线的原理，通过柔性钢丝绳保证顶进过程中不发生偏移，所述柔性钢丝绳穿过纠偏导向孔2保证本发明模拟顶管管节在顶进的时候不发生偏移。
进一步地，本实施例中，所述限位板1-2倾斜设置，倾斜方向为：管节一部5内的限位板1-2向上且向管节一部5侧倾斜；管节二部6内的限位板1-2向上且向管节二部6侧倾斜。这样设置，限位板能够更稳固的将放置在圆孔1-1内的导线限位。
实施例6
本发明包括卡接或者拼接在一起的管节一部5和管节二部6，所述管节一部5的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽5-1和第一底部拼接槽5-2，所述管节二部6的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1相适配且通过卡接固定连接，所述第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2相适配且通过卡接固定连接。在顶管掘进施工模拟试验中，试验中前方顶管机的开挖模拟装置内以及在试验中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将模拟顶管管节设计为两部分拼装式，模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。本实施例选择在顶端和底端。
所述管节一部5和管节二部6的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽1，所述导线槽1用于容纳和固定试验过程中的传感器导线，所述导线槽1与待安置的传感器导线相适配，导线槽1具有一定的深度，防止试验过程中传感器导线划出，影响试验进程。
所述第一底部拼接槽5-2上设置有第一导向孔凹槽521，第二底部拼接槽6-2上设置有与所述第一导向孔凹槽521相适配的第二导向孔凹槽621。第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2，所述纠偏导向孔2用来容纳和固定纠偏用的柔性钢丝绳。本实施例的模拟顶管管节在使用时，从顶进井壁向接收井壁顶进，纠偏用的柔性钢丝绳分别与顶进井壁和接收井壁连接，利用两点确定一条直线的原理，通过柔性钢丝绳保证顶进过程中不发生偏移，所述柔性钢丝绳穿过纠偏导向孔2保证本发明模拟顶管管节在顶进的时候不发生偏移。
进一步地，本实施例中，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1为相适配的凹凸槽。第一底部拼接槽5-2和第二底部拼接槽6-2为相适配的凹凸槽。组装时，将管节一部（5）和管节二部6一前一后，将凹凸部位对准，然后相对滑动，两端对其即可完成管节组装。
实施例7
本发明包括卡接或者拼接在一起的管节一部5和管节二部6，所述管节一部5的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽5-1和第一底部拼接槽5-2，所述管节二部6的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1相适配且通过卡接固定连接，所述第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2相适配且通过卡接固定连接。在顶管掘进施工模拟试验中，试验中前方顶管机的开挖模拟装置内以及在试验中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将模拟顶管管节设计为两部分拼装式，模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。本实施例选择在顶端和底端。
所述管节一部5和管节二部6的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽1，所述导线槽1用于容纳和固定试验过程中的传感器导线，所述导线槽1与待安置的传感器导线相适配，导线槽1具有一定的深度，防止试验过程中传感器导线划出，影响试验进程。
所述第一底部拼接槽5-2上设置有第一导向孔凹槽521，第二底部拼接槽6-2上设置有与所述第一导向孔凹槽521相适配的第二导向孔凹槽621。第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2，所述纠偏导向孔2用来容纳和固定纠偏用的柔性钢丝绳。本实施例的模拟顶管管节在使用时，从顶进井壁向接收井壁顶进，纠偏用的柔性钢丝绳分别与顶进井壁和接收井壁连接，利用两点确定一条直线的原理，通过柔性钢丝绳保证顶进过程中不发生偏移，所述柔性钢丝绳穿过纠偏导向孔2保证本发明模拟顶管管节在顶进的时候不发生偏移。
进一步地，本实施例中，第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2。所述纠偏导向孔2用于穿过一条柔性钢丝绳。纠偏导向孔2与前端掌子面处顶管机开挖模拟装置的纠偏导向孔大小相同且在一条直线上，试验时模型架始发端和接收端直接连接的定位导向柔性钢丝分别从两者中穿过，柔性钢丝保持绷紧拉直状态，开挖模拟装置和本发明管节模型沿着钢丝向前开挖，最终到达接收端柔性钢丝的固定点，从而保证试验中开挖方向不会发生偏差。
实施例8
本发明包括卡接或者拼接在一起的管节一部5和管节二部6，所述管节一部5的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽5-1和第一底部拼接槽5-2，所述管节二部6的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1相适配且通过卡接固定连接，所述第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2相适配且通过卡接固定连接。在顶管掘进施工模拟试验中，试验中前方顶管机的开挖模拟装置内以及在试验中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将模拟顶管管节设计为两部分拼装式，模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。本实施例选择在顶端和底端。
所述管节一部5和管节二部6的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽1，所述导线槽1用于容纳和固定试验过程中的传感器导线，所述导线槽1与待安置的传感器导线相适配，导线槽1具有一定的深度，防止试验过程中传感器导线划出，影响试验进程。
所述第一底部拼接槽5-2上设置有第一导向孔凹槽521，第二底部拼接槽6-2上设置有与所述第一导向孔凹槽521相适配的第二导向孔凹槽621。第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2，所述纠偏导向孔2用来容纳和固定纠偏用的柔性钢丝绳。本实施例的模拟顶管管节在使用时，从顶进井壁向接收井壁顶进，纠偏用的柔性钢丝绳分别与顶进井壁和接收井壁连接，利用两点确定一条直线的原理，通过柔性钢丝绳保证顶进过程中不发生偏移，所述柔性钢丝绳穿过纠偏导向孔2保证本发明模拟顶管管节在顶进的时候不发生偏移。
进一步地，本实施例中，管节一部5内的导线槽1位于管节一部5的中心，管节二部6内的导线槽1位于管节二部6的中心。这样能够更好的将传感器导线归置安放，防止与传感器导线与施工模拟试验的其他部件比如传动轴发生缠绕而造成导线打结或拧断。
实施例9
本发明包括卡接或者拼接在一起的管节一部5和管节二部6，所述管节一部5的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽5-1和第一底部拼接槽5-2，所述管节二部6的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1相适配且通过卡接固定连接，所述第二顶部拼接槽6-1和第二底部拼接槽6-2相适配且通过卡接固定连接。在顶管掘进施工模拟试验中，试验中前方顶管机的开挖模拟装置内以及在试验中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将模拟顶管管节设计为两部分拼装式，模拟顶管管节的具体分割位置，要结合具体工况进行受力分析，选择在弯矩和压力较小的部位分割。本实施例选择在顶端和底端。
所述管节一部5和管节二部6的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽1，所述导线槽1用于容纳和固定试验过程中的传感器导线，所述导线槽1与待安置的传感器导线相适配，导线槽1具有一定的深度，防止试验过程中传感器导线划出，影响试验进程。
所述第一底部拼接槽5-2上设置有第一导向孔凹槽521，第二底部拼接槽6-2上设置有与所述第一导向孔凹槽521相适配的第二导向孔凹槽621。第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621闭合后形成纠偏导向孔2，所述纠偏导向孔2用来容纳和固定纠偏用的柔性钢丝绳。本实施例的模拟顶管管节在使用时，从顶进井壁向接收井壁顶进，纠偏用的柔性钢丝绳分别与顶进井壁和接收井壁连接，利用两点确定一条直线的原理，通过柔性钢丝绳保证顶进过程中不发生偏移，所述柔性钢丝绳穿过纠偏导向孔2保证本发明模拟顶管管节在顶进的时候不发生偏移。
进一步地，本实施例中，所述第一顶部拼接槽5-1和第二顶部拼接槽6-1拼接后的外周设置有粘性胶层；所述第一底部拼接槽5-2和第二底部拼接槽6-2拼接后的外周设置有粘性胶层。
本发明使用时，先将管节一部5和管节二部6一前一后或者一左一右，然后将各自顶部和底部的拼接槽的凹凸部分对准，并且将顶管掘进施工模拟试验用的位于模型架始发端和接收端连接的定位导向柔性钢丝绳放入第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621处，将传感器导线放入导线槽1内，然后相对滑动管节一部5和管节二部6，两端对齐即完成模拟顶管管节的组装。组装后，管节一部5和管节二部6通过顶部和底部的拼接槽拼接后组成管节可以作为模拟顶管管节用于顶管掘进施工模拟试验中，试验中始发井内步进电机与前方顶管机模拟装置通过传动轴连接传动，在试验中不能拆卸。并且试验中前方顶管机模拟装置内以及已顶进管节模型中所布设的压力和应力等传感器要与采集系统连接也不能中断，因此将管节模型设计为两部分拼装式，通过在管节一部5和管节二部6对称设置导线槽1满足传感器导线不打结的要求，通过设置第一导向孔凹槽521和第二导向孔凹槽621扣合后容纳纠偏线，实现试验中定向开挖的需要。
如果试验中管节周边土压力较大，可在顶部和底部的凹凸槽外周涂一层高强结构胶，再进行拼装，等结构胶完全硬化后再进行顶进，以增加管节模型的整体性和强度。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1. 一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，其特征在于：其包括卡接在一起的管 节一部（5）和管节二部（6），所述管节一部（5）的顶部和底部分别设置有第一顶部拼接槽 （5-1）和第一底部拼接槽（5-2），所述管节二部（6）的顶部和底部分别设置有第二顶部拼接槽（6-1）和第二底部拼接槽（6-2），所述第一顶部拼接槽（5-1）和第二顶部拼接槽 （6-1）相适配，所述第二顶部拼接槽（6-1）和第二底部拼接槽（6-2）相适配；所述管节 一部（5）和管节二部（6）的内部分别设置有开口朝上的用于放置导线的导线槽（1）；所述 第一底部拼接槽（5-2）上设置有第一导向孔凹槽（521），第二底部拼接槽（6-2）上设置 有与所述第一导向孔凹槽（521）相适配的第二导向孔凹槽（621）； 所述管节一部（5）和管节二部（6）均为半圆形； 所述导线槽（1）为开口朝上且与导线外径相适配的圆孔（1-1），所述圆孔（1-1）上还设 置有限位板（1-2）。
2.根据权利要求 1 所述的一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，其特征在于： 所述圆孔（1-1）的一端与管节一部（5）或管节二部（6）的内壁连接，另一端与限位板（1-2）连接，限位板（1-2）和圆孔（1-1）的开口构成导线的进口。
3. 根据权利要求 1 所述的一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，其特征在于： 所述限位板（1-2）倾斜设置，倾斜方向为：管节一部（5）内的限位板（1-2）向上且向管节一部（5）侧倾斜；管节二部（6）内的限位板（1-2）向上且向管节二部（6）侧倾斜。
4.根据权利要求 1 所述的一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，其特征在于： 所述第一顶部拼接槽（5-1）和第二顶部拼接槽（6-1）为相适配的凹凸槽。
5. 根据权利要求 1 所述的一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，其特征在于： 第一底部拼接槽（5-2）和第二底部拼接槽（6-2）为相适配的凹凸槽。
6.根据权利要求 1 所 述的一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，其特征在于：第一导向孔凹槽（521） 和第二导向孔凹槽（621）闭合后形成纠偏导向孔（2）。
7. 根据权利要求 1 所述的一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，其特征在于： 管节一部（5）内的导线槽（1）位于管节一部（5）的中心，管节二部（6）内的导线槽（1）位于管节二部（6）的中心。
8. 根据权利要求 1 所述的一种用于顶管掘进施工模拟试验的模拟顶管管节，其特征在于： 所述第一顶部拼接槽（5-1）和第二顶部拼接槽（6-1）拼接后的外周设置有粘性胶层；所述 第一底部拼接槽（5-2）和第二底部拼接槽（6-2）拼接后的外周设置有粘性胶层。
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