[发明专利]一种围岩中盾构管片的上浮力试验装置和试验方法

权利要求书

1.一种围岩中盾构管片的上浮力试验装置，其特征在于，包括：

透明外筒(1)，所述透明外筒(1)的内侧壁设有固定护盾(101)；

钢内筒(2)，设于所述透明外筒(1)内且所述钢内筒(2)止抵在所述固定护盾(101)上以限位，所述透明外筒(1)和所述钢内筒(2)之间形成环形的建筑空隙(102)；

注浆管(3)，所述注浆管(3)可移动地设于所述建筑空隙(102)内以向所述建筑空隙(102)内注入浆液；

土压力盒(4)，设有多个，多个所述土压力盒(4)间隔设置且嵌入安装在所述钢内筒(2)的外侧壁上，多个所述土压力盒(4)的压力数据接入数据采集仪(7)；多个所述土压力盒(4)设有多组，多组所述土压力盒(4)沿所述钢内筒(2)的长轴方向间隔设置，每组多个所述土压力盒(4)沿所述钢内筒(2)的外侧壁的周向间隔设置；

弹簧测力计(5)，所述弹簧测力计(5)设有多个，同一圆周上的多个所述弹簧测力计(5)与间隔位置的多个所述土压力盒(4)对应设置，所述弹簧测力计(5)的一端连接于所述钢内筒(2)的内侧壁且与一个所述土压力盒(4)的位置对应设置，所述弹簧测力计(5)的另一端连接一个压力传感器(6)，所述弹簧测力计(5)与所述压力传感器(6)的设置一一对应，所述压力传感器(6)连接所述数据采集仪(7)；

中心支架(9)，所述中心支架(9)的一端固定在所述钢内筒(2)外侧的固定支架(10)上，另一端穿设在所述钢内筒(2)的内部且沿所述钢内筒(2)的中心轴设置，所述压力传感器(6)固定在所述中心支架(9)上。

2.根据权利要求1所述的围岩中盾构管片的上浮力试验装置，其特征在于，还包括模型箱(8)，所述模型箱(8)的正面沿轴向间隔设置多个黑胶带作为标记以进行分环注浆；所述模型箱(8)的一端设置法兰盘护盾，另一端为完全开口状态，所述透明外筒(1)能够止抵在所述法兰盘护盾上并悬置于所述模型箱(8)内。

3.根据权利要求1所述的围岩中盾构管片的上浮力试验装置，其特征在于，还包括移动护盾(11)，所述移动护盾(11)设于所述建筑空隙(102)内，所述注浆管(3)固定于所述移动护盾(11)上。

4.根据权利要求3所述的围岩中盾构管片的上浮力试验装置，其特征在于，还包括电拉车(13)，所述电拉车(13)通过线缆连接所述移动护盾(11)以驱动所述移动护盾(11)在所述建筑空隙(102)内移动。

5.根据权利要求1所述的围岩中盾构管片的上浮力试验装置，其特征在于，还包括加强筋(14)，所述加强筋(14)设于所述钢内筒(2)的内侧且两端分别连接所述钢内筒(2)的内侧壁和所述中心支架(9)。

6.根据权利要求1所述的围岩中盾构管片的上浮力试验装置，其特征在于，还包括反力支撑件(15)，所述反力支撑件(15)设于所述固定支架(10)上，所述反力支撑件(15)能够止抵在所述钢内筒(2)的端盖上以固定所述钢内筒(2)。

7.根据权利要求1所述的围岩中盾构管片的上浮力试验装置，其特征在于，还包括储液罐(16)和挤压泵(17)，顺次连接于所述注浆管(3)的入口，所述挤压泵(17)被配置为将所述储液罐(16)内的浆液泵入所述注浆管(3)内以实现注浆。

8.一种围岩中盾构管片的上浮力试验方法，其特征在于，根据权利要求1-7中任意一项所述围岩中盾构管片的上浮力试验装置，包括如下步骤：

S1，初始状态，注浆管(3)的出口位于建筑空隙(102)内朝向固定护盾(101)的一端；

S2，通过所述注浆管(3)向所述建筑空隙(102)内注入浆液，所述注浆管(3)在注浆过程中连续移动，移动方向为远离所述固定护盾(101)的方向；

S3，数据采集仪(7)实时采集土压力盒(4)的第一压力数据、压力传感器(6)的第二压力数据和弹簧测力计(5)的弹力数据，并发送至上位机(71)进行数据处理。