[发明专利]大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法

权利要求书

1.一种大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

配置模型土及模型浆液；

提供试验土箱与前部管节，将所述前部管节置于所述试验土箱内，并将所述模型土填入所述试验土箱内并利用所述模型土埋固所述前部管节；

提供后部管节，所提供的后部管节内设有泥水加注环，所述泥水加注环沿所述后部管节的外周形成有连成一圈的注浆槽；

所提供的后部管节内还设有沿所述后部管节环向设置的环形腔和设于所述后部管节内侧并与所述环形腔连通的进浆通道，所述环形腔的一端部与所述注浆槽连通，在注入模型浆液时，将注浆管与所述进浆通道连通，通过所述进浆通道将所述模型浆液注入到所述环形腔内，所注入的模型浆液充满所述环形腔后自所述注浆槽向所述后部管节的外侧注入；

将所述后部管节的端部与所述试验土箱内的前部管节的端部对接，并于所述后部管节远离所述试验土箱的一侧设置顶推机构，利用所述顶推机构顶推所述后部管节以将所述后部管节顶入所述试验土箱内；以及

在所述后部管节顶进至所述试验土箱内的过程中，通过所述泥水加注环向所述后部管节的外侧注入所述模型浆液，从而实现顶管减摩注浆的模拟试验。

2.如权利要求1所述的大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法，其特征在于，所提供的后部管节上间隔的设置有泥水加注环；

为每一泥水加注环单独连接一注浆管；

在利用各注浆管向对应的泥水加注环内注入模型浆液时，向所述模型浆液中加入颜料以使得各注浆管所注入的模型浆液具有不同的颜色，从而根据不同颜色的模型浆液获取对应的泥水加注环处的浆液扩散情况。

3.如权利要求2所述的大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法，其特征在于，所提供的后部管节为透明结构；

在注入模型浆液时，于所述后部管节的内部采集所述模型浆液注入所述后部管节外侧的图像信息，以获得所述模型浆液的扩散路径。

4.如权利要求1所述的大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法，其特征在于，在将所述模型土填入所述试验土箱内时，对所填入的模型土进行分层压实，并于各模型土层的表面放置水平位移传感器和竖向位移传感器；

利用所述水平位移传感器检测对应模型土层的水平位移信息；

利用所述竖向位移传感器检测对应模型土层的竖向位移信息；

于所述模型土的上表面设置多排沉降监测点，对应各沉降监测点于所述试验土箱的顶部设置地表位移传感器；

利用所述地表位移传感器检测各沉降监测点的沉降位移信息；

利用各模型土层的水平位移信息和竖向位移信息以及所述模型土上表面的沉降位移信息统计得出所述模型土的三维变化状况信息。

5.如权利要求1所述的大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法，其特征在于，于所述前部管节靠近所述后部管节的一侧安装第一土压力传感器；

在后部管节顶进的过程中，利用所述第一土压力传感器检测所述模型土的土体压力。

6.如权利要求1所述的大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法，其特征在于，于所述后部管节的外周安装第二土压力传感器；

在后部管节顶进的过程中，利用所述第二土压力传感器检测所述模型土的土体压力。

7.如权利要求1所述的大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法，其特征在于，提供测力传感器，利用所述测力传感器连接所述后部管节和所述前部管节；

在所述后部管节顶进的过程中，利用所述测力传感器检测所述后部管节受到的摩擦阻力。

8.如权利要求1所述的大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法，其特征在于，配置模型土时，设定模型土与顶管实际施工的原型土的相似比；

利用设定的相似比及所述原型土的参数信息计算得到所需配置的模型土的参数信息；

依据所得到的模型土的参数信息配置得到模型土。

9.如权利要求1所述的大断面矩形顶管减摩注浆的模拟试验方法，其特征在于，在配置模型浆液时，配置多组模型浆液；

对多组模型浆液分别进行模拟试验，并得到多组模型浆液对应的施工参数；

选取施工参数最佳的模型浆液作为矩形顶管减摩注浆的浆液。