[实用新型]一种顶管隧道施工过程模型试验用坑

说明书

本实用新型涉及一种顶管隧道施工过程模型试验用坑，包括在地面挖设的工作井模拟坑、模型体坑和接收井模拟坑；所述模型体坑的两侧分别连接有工作井模拟坑和接收井模拟坑；所述模型体坑与所述工作井模拟坑之间通过公用的工作井井壁相连；所述模型体坑与接收井模拟坑之间通过接收井井壁相连；所述模型体坑、工作井模拟坑和接收井模拟坑的外围通过顶进反力墙连接；试验时在所述工作井模拟坑、模型体坑、接收井模拟坑的内部用调配好的土体填筑模型体。本实用新型结构简单，制作简易，实施成本低，且能够有效的实现试验模拟的效果。

技术领域

本实用新型涉及顶管隧道施工过程中大体积模型体试验台技术，是一种模型试验用坑，用于顶管掘进施工过程大比尺物理模型试验，是岩土工程中的地质力学模型试验的模型体试验台，具体涉及一种顶管隧道施工过程模型试验用坑。

背景技术

随着社会的发展及人口密度的迅速增长，人们对城市地下空间开发的步伐也在加快，而轨道交通、城市管廊以及地下电力管网等作为城市地下空间开发利用的主要形式，常常需要穿越建（构）筑密集区。由于传统明挖顺作法施工在这些区域受到严重限制，因此采用对地面和周围环境影响都相对较小的暗挖施工方法称为趋势和必然。其中，顶管法因其不阻碍交通、不破坏环境、噪音少、污染少，对周围居民影响较小，同时开挖量小、作业面小、施工工期短、综合成本低等优点，成为了一种比较常见和重要的暗挖施工方法。

由于顶管施工过程较为复杂，且对周围城市的建构筑物也会产生一定的影响，因此国内外相关学者也开展了一些相关研究。

考虑前端顶管机的掘进施工过程，相关室内或模型试验研究目前较少，少数试验中尚未考虑开挖施工过程的影响。因此探索顶管法施工大比尺物理模型试验的新方法，研发其对应的试验装置，建立其适用的监测系统及方法，进行考虑顶管机掘进的顶管法施工过程模拟分析，研究其施工过程中地层的空间变位特征及应力变化情况，具有重要的理论和实践意义。

通常模型试验中采用的试验台架都采用钢架焊接或者螺栓连接的方式拼装而成一个密闭空间，用以容纳模型体，同时对模型体施加压力，模拟真实工程环境中岩土体的受力状态。本试验中鉴于模型体较大且无需施加顶部和侧向压力，因此试验台架系统选用试验坑的设计思路。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题是用于模型体较大且无需施加顶部和侧向压力的试验台架系统的设计，该试验台架结构简单，便于实施。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种顶管隧道施工过程模型试验用坑，包括在地面挖设的工作井模拟坑、模型体坑和接收井模拟坑；

所述模型体坑的两侧分别连接有工作井模拟坑和接收井模拟坑；

所述模型体坑与所述工作井模拟坑之间通过公用的工作井井壁相连；

所述模型体坑与接收井模拟坑之间通过接收井井壁相连；

所述模型体坑、工作井模拟坑和接收井模拟坑的外围通过顶进反力墙连接；

试验时在所述工作井模拟坑、模型体坑、接收井模拟坑的内部用调配好的土体填筑模型体。

进一步的，所述接收井井壁和/或工作井井壁上设置有模拟用预留顶进施工口。

进一步的，所述接收井井壁和/或所述工作井井壁上设置有模拟用既有管线模拟开口。

进一步的，所述工作井模拟坑的坑底、模型体坑的坑底、接收井模拟坑的坑底、顶进反力墙、工作井井壁和接收井井壁均为浇筑混凝土挡墙。

进一步的，所述顶进反力墙、工作井井壁和接收井井壁为素混凝土浇筑的挡墙。

进一步的，所述顶进反力墙、工作井井壁和接收井井壁为内设有钢筋的混凝土浇筑的挡墙。