CN208537201U - 一种模拟盾构机掘进的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟盾构机掘进的试验装置，包括台架；台架上设有滑动导轨，滑动导轨内设有滑动小车；滑动小车的顶部设有轴承座，轴承座内转动连接有转轴；转轴的其中一端设有可更换式刀盘；还包括有供可更换式刀盘掘进的隧道衬砌模型。滑动小车的内部固定连接有第一定滑轮；还包括有固定连接于台架上表面的支撑座，支撑座的顶部设有挂钩，支撑座面向第一定滑轮的侧面固定连接有第二定滑轮；套索的一端固定连接于挂钩，另一端依次绕过第一定滑轮和第二定滑轮后连接砝码挂盘；台架的上表面设有供套索穿过的通槽。本实用新型顶推力加载方便，可根据不同条件添减砝码；普适性强，采用可更换式刀盘，可适应不同相似比下的盾构模拟开挖试验。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种盾构机模拟试验装置，具体涉及到一种模拟盾构机掘进的试验装置。
背景技术
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。随着我国经济发展，原有地上交通系统已不能满足日益增长的交通量。许多城市开始把地下空间的开发利用作为解决城市拥堵的重要措施，盾构法施工所使用的比例也越来越大。但是盾构法施工也会有很多问题，因此需要通过试验来模拟盾构机的掘进过程，来确定其对近接隧道的影响以及地表沉降的规律。研究盾构施工对既有隧道的影响，根据不同地质条件可采用位移响应法、荷载响应法、刚度分配法等分析方法，再结合数值模拟等手段验证其正确性。但实际工程条件复杂，不管采用哪种方法所得到的隧道变形位移以及应力值，往往并不准确。因此理论方法、数值计算与模型试验的结合就显得很重要。
实用新型内容
本实用新型提供了一种模拟盾构机掘进的试验装置，用于模拟试验盾构机的顶进、切削土体、出土、拼装隧道衬砌等施工过程，便于研究盾构施工对既有隧道的影响。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种模拟盾构机掘进的试验装置，包括台架；台架上设有滑动导轨，滑动导轨内设有滑动小车；滑动小车的顶部设有轴承座，轴承座内转动连接有转轴；转轴的其中一端设有可更换式刀盘；还包括有供可更换式刀盘掘进的隧道衬砌模型。
根据上述方案，所述滑动小车的内部固定连接有第一定滑轮；还包括有固定连接于台架上表面的支撑座，支撑座的顶部设有挂钩，支撑座面向第一定滑轮的侧面固定连接有第二定滑轮；套索的一端固定连接于挂钩，另一端依次绕过第一定滑轮和第二定滑轮后连接砝码挂盘；所述台架的上表面设有供套索穿过的通槽。
根据上述方案，所述转轴的另一端设有转动插接口。
根据上述方案，所述滑动导轨上设有刻度标识。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：结构简单，造价低廉，方便实用；顶推力加载方便，可根据不同条件添减砝码；普适性强，采用可更换式刀盘，可适应不同相似比下的盾构模拟开挖试验。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的左视结构示意图(省略可更换式刀盘和隧道衬砌模型)。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：转动插接口1，转轴2，轴承座3，滑动小车4，可更换式刀盘5，隧道衬砌模型6，挂钩7，支撑座8，第二定滑轮9，套索10，滑动导轨11，第一定滑轮12，台架13，砝码挂盘14。
本实用新型包括盾构推进装置以及支撑台架两大部分。
所述盾构推进装置包括可更换式刀盘5、转轴2、滑动小车4、第一定滑轮12和隧道衬砌模型6。所述转轴2为长柱状结构，其尾部设有转动插接口1，并由两个轴承座3固定在滑动小车4上，并置于滑动导轨11内，通过转动转轴2可使可更换式刀盘5旋转切削土体。
所述支撑台架包括钢台架13、滑动导轨11、挂钩7以及第二定滑轮9。盾构推进装置可沿滑动导轨11滑动。滑动导轨11沿轴向设刻度，隧道衬砌模型6与盾构推进装置同轴心，可套在转轴2上。
模拟顶推可由如下步骤实现：
步骤1，采用套索10依次缠绕第一定滑轮12和第二定滑轮9，套索10的一端与台架13上的挂钩7相连；
步骤2，套索10的另一端与砝码挂盘14相连；
步骤3，根据不同相似比，确定顶推力大小，按照计算结果，将相应重量的砝码置于挂盘上。
实施时，先进行盾构推进装置的位置定位，确定可更换式刀盘5的尺寸大小并安装，将隧道衬砌模型6套在可更换式刀盘5后的转轴2上，使可更换式刀盘5紧贴开挖土体。
采用套索10缠绕在盾构推进装置的第一定滑轮12上，套索10的一端与台架13上的挂钩7相连，套索10的另一段缠绕在台架13的第二定滑轮9上，另一端与砝码挂盘14相连。确定顶推力大小并计入挂盘重量，将相应重量的砝码置于挂盘上。
将转动轴插入转动插接口1，转动转动轴，切削土体。随着盾构推进装置的掘进，隧道衬砌模型6逐渐进入并支撑已开挖的隧道内，用相应工具掏出隧道衬砌模型6内的渣土，并根据滑动导轨11上的刻度标识，记录掘进的长度。
Claims (4)
1.一种模拟盾构机掘进的试验装置，其特征在于：包括台架(13)；台架(13)上设有滑动导轨(11)，滑动导轨(11)内设有滑动小车(4)；滑动小车(4)的顶部设有轴承座(3)，轴承座(3)内转动连接有转轴(2)；转轴(2)的其中一端设有可更换式刀盘(5)；还包括有供可更换式刀盘(5)掘进的隧道衬砌模型(6)。
2.根据权利要求1所述的一种模拟盾构机掘进的试验装置，其特征在于：所述滑动小车(4)的内部固定连接有第一定滑轮(12)；还包括有固定连接于台架(13)上表面的支撑座(8)，支撑座(8)的顶部设有挂钩(7)，支撑座(8)面向第一定滑轮(12)的侧面固定连接有第二定滑轮(9)；套索(10)的一端固定连接于挂钩(7)，另一端依次绕过第一定滑轮(12)和第二定滑轮(9)后连接砝码挂盘(14)；所述台架(13)的上表面设有供套索(10)穿过的通槽。
3.根据权利要求1所述的一种模拟盾构机掘进的试验装置，其特征在于：所述转轴(2)的另一端设有转动插接口(1)。
4.根据权利要求1所述的一种模拟盾构机掘进的试验装置，其特征在于：所述滑动导轨(11)上设有刻度标识。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109141949A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-04 | 西南交通大学 | 一种模拟盾构机掘进的试验装置 |
| CN110031247A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-07-19 | 华东交通大学 | 桥梁顶推模拟实验装置 |
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2018
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