[发明专利]用于室内盾构掘进试验的装配式模型槽装置及其试验方法

说明书

本发明公开了一种用于室内盾构掘进试验的装配式模型槽装置及其安装方法，包括由钢筋混凝土整体浇筑形成的底板以及固设于所述底板上方的侧向挡土柱，装配板单元包括若干可拆卸连接且堆叠次序可变的条形第一装配板以及用于始发模型盾构的第二装配板，且所述第一装配板、第二装配板均与所述侧向挡土柱嵌合紧固连接，以使所述装配板单元与所述底板、侧向挡土柱之间合围形成模型槽；挡土板与所述第二装配板可拆卸连接，并与开设于所述第二装配板上的洞口相吻合，用于盾构从可打开的洞口中掘进试验。本发明能够灵活调整盾构掘进的位置，拆装方便，适用于系统性研究盾构掘进对周边建筑物的影响。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种用于室内盾构掘进试验的装配式模型槽装置及其试验方法。

背景技术

盾构隧道开挖不可避免地会引起周围地层的移动，从而引起邻近桩基、隧道、管线、建筑等建构筑物发生变形，产生附加应力，可能会危害桩体乃至上部桥梁或建筑结构的安全。从盾构开挖的扰动角度考虑，盾构开挖过程中的开挖面顶进和盾尾的地层损失均会对周围土体造成扰动，其机理较为复杂，难以进行纯理论的分析。而模型试验被普遍认为能对实际工况进行较好的模拟，可以对上述扰动机理及特征参数进行探讨，具有重要的科学和实践意义。目前已有较多模型试验采用水袋收缩的方式对盾尾的地层损失进行了研究(如专利号CN201320033769.4)。而若需对以上扰动机理的复合效应进行研究，则必须依赖于室内微型盾构机的掘进。与水袋收缩装置不同，配合盾构机的模型槽装置必须在侧壁设置较大洞口用于盾构始发。因此，这对配合盾构机的模型槽装置提出了新的要求。

已有的装配式模型槽装置通常采用面板与加劲条(通常为型钢)形成可装配的挡土结构(如专利号CN201711363269.6，CN201910802365.9)。其通常采用较薄的面板，辅之以较密的加劲条，并不具备在面板上灵活开洞用于盾构隧道试验的条件。因此，目前考虑盾构开挖面掘进的模型试验装置均设置了固定的洞口(如专利号CN201911287072.8)。而另一方面，当需要研究盾构掘进对临近建构筑物影响时，通常需要变动盾构隧道与临近建构筑物的位置关系，从而研究不同近接距离条件下盾构对临近建构筑物的扰动机理。设置固定洞口的模型试验装置不具有满足灵活调整近接位置关系的功能。若需变动，则需要对模型槽进行较大的调整和改造，经济上耗费，试验进度也会收到较大干扰。目前急需一种能够灵活调整开洞位置的用于室内盾构隧道掘进试验的模型试验装置。

基于上述情况，本发明提出了一种用于室内盾构掘进试验的装配式模型槽装置及其试验方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有模型槽中盾构掘进位置固定的问题，并提供了一种可快速拼装的、盾构空间位置可调整的装配式试验装置。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种用于室内盾构掘进试验的装配式模型槽装置，包括由钢筋混凝土整体浇筑形成的底板以及固设于所述底板上方的侧向挡土柱，还包括：

装配板单元，与所述侧向挡土柱嵌合紧固连接，其包括可拆卸连接的若干条形第一装配板以及用于始发模型盾构的第二装配板，并通过分别设置于所述第一装配板与第二装配板的上、下端面相适配的凸榫与凹榫，实现第一装配板与第二装配板的上下位置可调；

吊钩，分别设置于所述第一装配板与第二装配板的凸榫上，并与相邻装配板的凹榫内开设的凹槽相适配，用于起吊快速安装或拆卸；

挡土板，与所述第二装配板可拆卸连接，并与开设于所述第二装配板上的洞口相吻合，用于盾构从可打开的洞口中掘进试验。