類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于隧道施工領(lǐng)域，尤其涉及一種類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]對于地下隧道施工技術(shù)的研究有很多方式，如理論分析等，而試驗方法也是一種非常重要的科學方法，例如通過模擬試驗的方法來研究盾構(gòu)掘進機在地下隧道施工過程中的特性、土體的特性以及機土之間的相互作用關(guān)系。目前國內(nèi)外一些企業(yè)、科研機構(gòu)和大學都建立相關(guān)的實驗室以設(shè)計建造相應(yīng)模擬試驗臺來進行這一特定的工程模擬試驗，如上海隧道工程股份有限公司就研制了大型盾構(gòu)掘進模擬試驗平臺以進行盾構(gòu)掘進機施工試驗。
[0003]在采用盾構(gòu)掘進機掘進法進行地下隧道的施工過程中，一邊盾構(gòu)掘進機的頭部向前方土層掘進，一邊在盾構(gòu)掘進機尾部之內(nèi)用成型管片完成隧道的砌襯，當盾構(gòu)掘進機向前推進時，盾尾就同時前進而在土體與管片砌襯之間留下了建筑間隙。為了有效地控制周圍土體的變形和地面沉降，保證隧道的穩(wěn)定，這時就要采用漿液按照預定壓力和注漿量同步均勻地注入管片壁后，充填盾構(gòu)掘進機推進在盾尾后側(cè)產(chǎn)生的建筑間隙，即進行同步注漿。同步注漿是隧道盾構(gòu)掘進機施工中的一道重要工序，它是降低管片偏移、防止土體變形、控制地面沉降和減少隧道后期變形的重要手段，因此同步注漿應(yīng)達到及時、均勻、足量的要求。同步注漿的質(zhì)量受到漿液種類、注漿壓力、注漿流量等諸多因素影響，如何采用合適的工藝參數(shù)以達到最佳的同步注漿效果，是隧道盾構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域中的重要課題，這一課題的研究只單純地通過理論分析方法進行是不夠的，試驗研究是解決這一技術(shù)課題的必不可少的重要方法。
[0004]現(xiàn)有試驗裝置均為針對圓形盾構(gòu)設(shè)計，未考慮到異形盾構(gòu)如類矩形盾構(gòu)。對于注漿模擬裝置我們找到了中國專利ZL200810162251.4《一種新型注漿模擬裝置》，該專利所述注漿模擬裝置主要包括空氣壓縮機、調(diào)壓閥、壓力容器、試驗?zāi)＞叩?，注漿漿液放置在壓力容器內(nèi)，壓力容器頂部與空氣壓縮機連接，通過空氣壓縮機向壓力容器內(nèi)壓入空氣而將漿液壓出并注入試驗?zāi)＞?，模擬試驗過程可以通過調(diào)壓閥來調(diào)節(jié)注漿壓力，該注漿模擬裝置只能模擬室內(nèi)各種土體的壓密注漿和劈裂注漿過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備，該類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0006]本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備包括:
[0007]土箱，其內(nèi)部填充有試驗土體；
[0008]模擬管片，所述模擬管片是截面為類矩形的透明筒形構(gòu)件;所述模擬管片插設(shè)于所述土箱內(nèi)部，其第一端連接于所述土箱的第一側(cè)壁;所述模擬管片的外表面設(shè)置有土壓傳感器，所述模擬管片的內(nèi)部還設(shè)置有攝像頭；
[0009]模擬盾殼，套設(shè)于所述模擬管片外側(cè);所述模擬盾殼為截面為類矩形的筒形構(gòu)件，所述模擬盾殼的殼體內(nèi)部設(shè)置有注漿管;所述模擬盾殼的第一端和所述模擬管片的第二端之間設(shè)置有千斤頂回拉裝置；以及
[0010]模擬盾尾，所述模擬盾尾套設(shè)于所述模擬管片外側(cè)且連接于所述模擬盾殼的第二端;所述模擬盾尾的末端設(shè)置有注漿孔，該注漿孔連接于所述模擬盾殼的所述注漿管，所述模擬盾尾的末端和所述模擬管片的外側(cè)之間設(shè)置有盾尾刷；
[0011 ]所述模擬盾殼的內(nèi)壁設(shè)置有多根注漿管，兩根所述注漿管為一組，在一組所述注漿管中，兩根所述注漿管的末端通過一橋接球閥連通，此外每根所述注漿管的末端還通過一注漿球閥連接于所述模擬盾尾的注漿管。
[0012]本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備的進一步改進在于:所述千斤頂回拉裝置包括千斤頂后座、抱箍、頂塊以及千斤頂油缸;所述千斤頂后座以及所述抱箍將所述千斤頂油缸固定安裝于所述模擬管片的內(nèi)壁，所述頂塊安裝于所述模擬盾殼的內(nèi)壁，所述千斤頂油缸的一端頂撐于所述千斤頂后座，其另一端從所述模擬管片的第二端伸出并頂撐于所述頂塊。
[0013]本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備的進一步改進在于:所述千斤頂回拉裝置的數(shù)目為二，兩個所述千斤頂回拉裝置對稱分布于所述模擬管片的兩側(cè)。
[0014]本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備的進一步改進在于:所述模擬管片的內(nèi)壁設(shè)置有多個管片開窗，所述管片開窗的位置和所述橋接球閥以及注漿球閥的位置相對應(yīng)。
[0015]本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備的進一步改進在于:所述注漿管連接于注漿栗，所述注漿栗通過所述注漿管將注漿漿液輸送至所述注漿孔;每個注漿管中的注漿漿液分別包含不同顏色的顏料。
[0016]本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備的進一步改進在于:所述模擬管片的第二端以及所述模擬盾殼的第一端穿過和所述第一側(cè)壁相對的第二側(cè)壁的開口延伸至所述土箱的外側(cè);所述模擬盾殼和所述第二側(cè)壁的開口之間設(shè)置有密封裝置。
[0017]本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備的進一步改進在于:所述盾尾刷內(nèi)部填充有油脂。
[0018]本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備的進一步改進在于:模擬管片由透明的有機玻璃制成。
[0019]本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備具有以下有益的技術(shù)效果:模擬盾殼以及模擬盾尾的截面為類矩形，因此本發(fā)明的試驗設(shè)備可以有效的模擬類矩形盾構(gòu)的注漿過程。在本發(fā)明中注漿管設(shè)置于模擬盾殼內(nèi)部，這樣可以避免將注漿管設(shè)置于模擬盾殼外側(cè)造成模擬盾尾以及模擬盾殼產(chǎn)生異形突起，進而防止異形突起對注漿試驗的結(jié)果產(chǎn)生影響。注漿管配合橋接球閥以及注漿球閥可以實現(xiàn)對注漿管的旁路沖洗，通過旁路沖洗可以避免注漿管中殘留的注漿漿液發(fā)生凝結(jié)造成注漿管堵塞。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備的剖面圖；
[0021]圖2為圖1中A處的局部放大圖；
[0022]圖3為圖1中B處的局部放大圖；
[0023]圖4為模擬盾尾處模擬管片的截面視圖；
[0024]圖5為兩根通過橋接球閥連接的注漿管的局部視圖；以及
[0025]圖6為千斤頂回拉裝置推動模擬盾殼過程中的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備進行介紹:
[0028]如圖1所示，本發(fā)明的類矩形盾構(gòu)同步注漿試驗設(shè)備主要包括土箱10、模擬管片20、模擬盾殼30以及模擬盾尾40。
[0029]如圖1和圖4所示，土箱10為箱體構(gòu)件，其內(nèi)部裝有裝有試驗土體11。模擬管片20是截面為類矩形的透明筒形構(gòu)件。模擬管片20沿水平方向插設(shè)于土箱10內(nèi)部，其第一端連接于土箱10的第一側(cè)壁12。模擬管片20的外表面設(shè)置有多個土壓傳感器，模擬管片20的內(nèi)部還設(shè)置有多個攝像頭。模擬管片20采用透明的有機玻璃制成。
[°03°]如圖1和圖3所不，模擬盾殼30同軸套設(shè)于模擬管片20外側(cè)。模擬盾殼30同樣為截面為類矩形的筒形構(gòu)件。模擬盾殼30的殼體內(nèi)部設(shè)置有注漿管31。模擬盾殼30的第一端和模擬管片20的第二端之間設(shè)置有千斤頂回拉裝置50。千斤頂回拉裝置50可以推動模擬盾殼30向模擬管片20的第二端的方向滑動，通過千斤頂回拉裝置50可以模擬盾構(gòu)機在地下頂進過程中的運動狀況。模擬管片20的第二端以及模擬盾殼30的第一端穿過土箱10的第二側(cè)壁13的開口并延伸至土箱10的外側(cè)。土箱10的第二側(cè)壁13和第一側(cè)壁12相對設(shè)置。在模擬盾殼30和第二側(cè)壁13的開口之間設(shè)置有密封裝置。
[0031]如圖1至圖3所示，模擬盾尾40套設(shè)于模擬管片外側(cè)且連接于模擬盾殼30的第二端。模擬盾尾40和模擬盾殼30的連接處設(shè)置有密封條。模擬盾尾40的末端設(shè)置有多個注漿孔41，注漿孔41沿模擬盾尾40的尾部邊沿均勻分布。每個注漿孔41連接于模擬盾殼30的注漿管31。在本發(fā)明中注漿管31設(shè)置于模擬盾殼30內(nèi)部，這樣可以避免將注漿管設(shè)置于模擬盾殼外側(cè)造成模擬盾尾以及模擬盾殼產(chǎn)生異形突起，進而防止異形突起對