CN210091544U - 顶管实验箱的反力架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶管实验箱的反力架，它包括箱体，其特征是箱体的底部设有与骨架连接的滑道，滑道上安装有反力架；所述反力架包括可在滑道上滑动的滑动杆、至少包括一个千斤顶的顶管机构，滑动杆与滑道上均设有固定孔；本实用新型顶管实验箱的反力架具有结构简单，可视化，操作方便，经济环保，不需要建造反力墙等特点，可进行模拟现场多条件下的顶管施工引发地层变形的模型试验。

Description

顶管实验箱的反力架

技术领域

本实用新型涉及一种地下工程顶管施工试验技术领域，具体地是涉及一种顶管实验箱的反力架。

背景技术

城市化发展过程中，城市扩张与稀缺土地资源供给不足的矛盾越来越明显。地下空间开发的规划和开发，可提高城市设施水平以增加城市的竞争力。随着地下空间开发的规模越来越大，地下空间的开发受到地质条件、水文条件、岩土类型、地面空间类型、已有地下设施、施工技术、经济能力、文化遗址、开发后的社会效益和环境效益等诸多因素的影响和制约，且开发利用具有一定的不可逆性，建成后很难改造或重建。地下空间建设中遇到的问题复杂，地下工程建设具有投资大、施工周期长、施工项目多、施工技术复杂、不可预见风险因素多和对社会环境影响大等特点，是一项高风险建设工程。近几年城市地下工程建造过程中，基坑垮塌、地面沉陷、隧道涌水、掌子面垮塌、临近建筑物倾斜与倒塌等安全事故频发，不仅延误了工期，还造成了很大的经济损失和人员伤亡。

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，它以液压为动力将顶管机和待铺设的管节在地下逐节顶进。施工过程中，不可避免地会对管道周围的土体产生扰动，引起管道周围土体产生变形，引起地面和地下土体的位移，即地层变形。当地层变形超过一定范围时，会严重危及邻近建( 构) 筑物基础、邻近建( 构) 筑物、地下管网和地面建筑物的安全，引起一系列岩土工程问题。

管幕预筑法建造地下空间技术首次应用于沈阳地铁2号线新乐遗址站车站，因工期原因，在密排管群（多管）顶管施工过程中，同时还进行管间钢板切割、管间土体开挖和管间支撑、管间注浆等施工，同步进行的这些工序将不可避免地对密排管群顶管施工和对环境产生影响。研究一种密排管群顶管实验箱的反力架及实验方法来研究密排管群顶管施工引起的地层变形机理，分析施工对环境的影响，进而提出有针对性的处理对策，确保密排顶管施工过程的安全和控制密排顶管施工对环境的影响具有重要工程意义。

文献1：

申请号为201110109981.X的发明专利申请公开了一种平行顶管顶进施工模拟装置，并具体公开了包括：模拟箱体、连接管节、支撑机构、施工模拟机构和测试模块，模拟箱体内设有模拟土体且多根连接管节平行贯穿于模拟箱体内部，支撑机构和施工模拟结构分别设置于连接管节的两端，测试模块与模拟箱体相连。该发明可以对大直径、长距离、复杂地层、江中江中浅覆土等条件下各种不同参数的平行顶管施工进行模拟试验，为现场施工提供技术指导，并为今后类似条件顶管施工的研究提供经验。

该专利申请虽然可以对顶管施工引发的地层变形进行模拟实验，但是存在以下不足：一是实验场地需要建设专门的反力墙；二是实验现象不能直接观测，地层变形不具有可视化。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种顶管实验箱的反力架。

本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种顶管实验箱的反力架，它包括箱体，箱体的底部设有与骨架连接的滑道，滑道上安装有反力架；所述反力架包括可在滑道上滑动的滑动杆、至少包括一个千斤顶的顶管机构，滑动杆与滑道上均设有固定孔。

本实用新型所述顶管机构包括顶管，所述反力架上设有反力板，千斤顶的支撑部安装在反力板上，千斤顶的活塞杆上安装有顶板，顶管的受力中心与顶板的中心对应。

为模拟现场多条件下的顶管施工，本实用新型在箱体与千斤顶的对应面设有活动挡土板，活动挡土板上至少设有一个顶孔，顶孔上设有孔盖。

为直观演示顶管施工的影响，本实用新型所述的箱体由骨架与透明板材围成，箱体的顶面敞开，箱体内放置有透明土。

由于采用上述技术方案，本实用新型较好的实现了发明目的，顶管实验箱的反力架具有结构简单，可视化，操作方便，经济环保，不需要建造反力墙等特点，可进行模拟现场多条件下的顶管施工引发地层变形的模型试验。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1活动挡土板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例2活动挡土板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1:

由图1、图2可知，一种顶管实验箱的反力架，它包括箱体2，箱体2的底部设有与骨架连接的滑道37，滑道37上安装有反力架31；所述反力架31包括可在滑道37上滑动的滑动杆36、至少包括一个千斤顶33的顶管机构，滑动杆36与滑道37上均设有固定孔35。

本实用新型所述顶管机构包括顶管3，所述反力架31上设有反力板34，千斤顶33的支撑部安装在反力板34上，千斤顶33的活塞杆上安装有顶板32，顶管3的受力中心与顶板32的中心对应。

为模拟现场多条件下的顶管施工，本实用新型在箱体2与千斤顶33的对应面设有活动挡土板4，活动挡土板4上至少设有一个顶孔5，顶孔5上设有孔盖。

为直观演示顶管施工的影响，本实用新型所述的箱体2由骨架与透明板材围成，箱体2的顶面敞开，箱体2内放置有透明土1。

本实施例采用透明板材与骨架围成一个方形箱体2，箱体2底部设有排水孔；在滑道37上安装好滑动杆36，通过固定孔35固定；如图2所示，本实施例采用具有6个顶孔5的活动挡土板4，各顶孔5成方形布置；在反力架31上安装好顶管3、千斤顶33，没有安装顶管3的顶孔5用孔盖封闭，所述顶管3由透明材料制成。根据实验要求，往箱体2内分层填筑所选择的透明土1，并压实，填土过程中，安装好测量采集土压力值和地层位移数值的测量装置7。所述测量装置7包括土压力盒、测斜管、沉降钉等。

实验时，千斤顶33加压推动顶管3前移，每次顶入5～10㎝，掏出顶管3内的透明土1，记录测量装置7测得的土压力值和地层位移数值。当顶入量超过千斤顶33的行程时，千斤顶33的活塞杆回缩，移动滑动杆36至下一个固定孔35固定；千斤顶33再次加压推动顶管3前移，直至顶管3全部顶入透明土1内。对采集的土压力值和地层位移数值进行地层力学响应分析。本实施例可进行单管的顶管施工实验。

本实施例还可将顶管3安装在另一顶孔5，重复上述步骤，采集土压力值和地层位移数值，进行地层力学响应分析，完成多管的错步顶管施工实验。

本实施例还可采用多个顶管3，对应采用多个千斤顶33或者在千斤顶33的活塞杆上安装有顶板32，顶管3的受力中心与顶板32的中心对应；重复上述步骤，采集土压力值和地层位移数值，进行地层力学响应分析，完成多管的同步顶管施工实验。

本实用新型的顶管实验箱的反力架具有结构简单，可视化，操作方便，经济环保，不需要建造反力墙等特点，可进模拟现场多工况下的顶管施工模型试验。

实施例2:

由图3可知，本实施例在活动挡土板4上布置有9个顶孔5，各顶孔5成弧形布置。

余同实施例1。

Claims (5)

1.一种顶管实验箱的反力架，它包括箱体，其特征是箱体的底部设有与骨架连接的滑道，滑道上安装有反力架；所述反力架包括可在滑道上滑动的滑动杆、至少包括一个千斤顶的顶管机构，滑动杆与滑道上均设有固定孔。

2.根据权利要求1所述的顶管实验箱的反力架，其特征是所述顶管机构包括顶管，所述反力架上设有反力板，千斤顶的支撑部安装在反力板上，千斤顶的活塞杆上安装有顶板，顶管的受力中心与顶板的中心对应。

3.根据权利要求1或2所述的顶管实验箱的反力架，其特征是箱体与千斤顶的对应面设有活动挡土板，活动挡土板上至少设有一个顶孔，顶孔上设有孔盖。

4.根据权利要求1或2所述的顶管实验箱的反力架，其特征是所述的箱体由骨架与透明板材围成，箱体的顶面敞开，箱体内放置有透明土。

5.根据权利要求3所述的顶管实验箱的反力架，其特征是所述的箱体由骨架与透明板材围成，箱体的顶面敞开，箱体内放置有透明土。

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