一種頂推式盾構隧道結構原型試驗水壓施加設備的製作方法

2023-05-20 23:23:46 2

專利名稱：一種頂推式盾構隧道結構原型試驗水壓施加設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種盾構隧道管片結構原型試驗設備，尤其涉及一種頂推式盾構 隧道結構原型試驗水壓施加設備。
背景技術：
對盾構隧道原型管片結構水壓的施加，通常採用自錨環箍式的設備實現，其俯視 局部結構示意圖見圖3。其構成是將盾構隧道結構原型2垂直地放置於地面(其中心軸 線與地面垂直)，外周面上縱向設置兩根環箍梁3，環箍梁3 —側設置有千斤頂4，環箍錨索 5的始端穿過環箍梁3上的始端錨索孔，再在盾構隧道結構原型2上環繞一周後，其末端穿 過環箍梁3上的末端錨索孔與千斤頂4的頂杆相連。其中，環箍梁3通過環箍錨索5提供 壓力來模擬和控制結構水壓力。然而，該自錨式環箍式的加載設備存在如下兩方面的問題 和隱患首先，由於千斤頂噸位和尺寸較大，環箍梁兩側環箍錨索從弧形的管片外表面進 入環箍梁時，由於錨索孔平直，其左右兩側與盾構隧道結構原型表面的距離相同，加之，千 斤頂噸位和尺寸較大，其頂頭與側面的距離將導致不可避免地產生約14° 17°的張拉 角(α )，對稱安裝的錨索另一端也必然產生14° 17°的張拉角(β)。使環箍梁左右附 近區域存在較大的張拉空隙，而在環箍梁處產生附加集中力，當所模擬水壓較大時，環箍梁 處附加集中力的影響十分顯著，嚴重影響試驗效果。其次，環箍錨索在錨索孔的邊緣處A形成拐點，張拉時應力集中於此處，將導致環 箍錨索易在此處斷裂，存在安全隱患。

實用新型內容本實用新型的目的就是提供一種頂推式盾構隧道結構原型試驗水壓施加設備，該 設備採用頂推式環箍加載方法，消除了自錨式環箍法中環箍梁處由於附加集中力的存在對 結構水壓模擬的幹擾，及環箍梁環箍錨索張拉時存在的安全隱患。試驗結果更真實準確；從 而更真實地模擬出環境水壓對原型隧道結構的作用和影響，以對水下盾構隧道結構的設計 和施工給出更準確、可靠的試驗依據，以保證隧道的建設和營運安全；且設備的可靠性高， 安全性好。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種頂推式盾構隧道結構原型 試驗水壓施加設備，其組成是中軸線平行於地面的隧道結構原型的頂部設置有周向的兩 個以上的千斤頂，千斤頂的兩端分別設有縱向的左、右頂推梁體；環箍錨索環繞隧道結構原 型表面一周後相交於左、右頂推梁體之間的隧道結構原型頂部表面，交叉後的兩端分別與 左、右頂推梁體相連。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是將立式的隧道結構原型改為臥式，即使隧道結構原型的中軸線平行於地面，然後 在其表面環繞布設環箍錨索，環箍錨索交叉於隧道結構原型的頂部表面後再張拉錨固於左右頂推梁上，千斤頂從兩頂推梁中間向外(兩側)施加推力。由於環箍錨索在隧道結構原 型表面形成一個完整的圓，其張拉角為0，二者之間不存在任何的張拉空隙，因此，不會產生 任何附加集中力，徹底消除了環箍梁附加集中力對結構水壓力模擬的不利影響；使結構水 壓力的模擬更為真實可靠。從而使試驗較真實地模擬出環境水壓對隧道結構原型的作用和 影響，以對水下盾構隧道結構的設計和施工給出更科學可靠的試驗依據，以保證隧道的建 設和營運安全。上述的左、右頂推梁體相對的一側分別安裝頂推傳力體，頂推傳力體之間設置千 斤頂。千斤頂推動傳力體，通過傳力體將千斤頂的頂推力傳遞到兩根梁體，避免千斤頂 與梁體接觸處的局部應力集中。上述的左、右頂推梁體上分別開有錨索孔，環箍錨索穿過錨索孔後錨固在左、右頂 推梁體的外側面上；錨索孔傾斜，其傾斜的角度使穿過左、右頂推梁體的環箍錨索在孔緣處 不形成拐點。這樣，可進一步使環箍錨索在頂推梁的穿過及相連處不形成拐點，不在頂推梁的 任意位置處產生應力集中，使環箍錨索牢固，不易斷裂、脫落，使用安全。
以下結合附圖和具體的實施方式對本實用新型進行進一步說明。

圖1是本實用新型實施例的頂部(局部)正視結構示意圖。圖2是本實用新型實施例從俯-後方向看到的縮小立體結構示意圖。圖3是現有的自錨環箍式設備的俯視局部結構示意圖。
具體實施方式
實施例圖1-2示出，本實用新型的一種具體實施方式
為一種頂推式盾構隧道結構原型試驗水壓施加設備，其組成是中軸線平行於地面 的隧道結構原型2的頂部設置有周向的兩個以上的千斤頂4，千斤頂4的兩端分別設有縱 向的左、右頂推梁體3 ；環箍錨索5環繞隧道結構原型2表面一周後相交於左、右頂推梁體3 之間的隧道結構原型2頂部表面，交叉後的兩端分別與左、右頂推梁體3相連。左、右頂推 梁體3相對的一側分別安裝頂推傳力體31，頂推傳力體31之間設置千斤頂4。左、右頂推梁體3上分別開有錨索孔32，環箍錨索5穿過錨索孔32後錨固在左、右 頂推梁體3的外側面上；錨索孔32傾斜，其傾斜的角度使穿過左、右頂推梁體3的環箍錨索 5在孔緣處不形成拐點。
權利要求1.一種頂推式盾構隧道結構原型試驗水壓施加設備，其組成是中軸線平行於地面的 隧道結構原型(2)的頂部設置有周向的兩個以上的千斤頂G)，千斤頂(4)的兩端分別設有 縱向的左、右頂推梁體(3)；環箍錨索(5)環繞隧道結構原型(2)表面一周後相交於左、右 頂推梁體(3)之間的隧道結構原型(2)頂部表面，交叉後的兩端分別與左、右頂推梁體(3) 相連。
2.如權利要求1所述的一種頂推式盾構隧道結構原型試驗水壓施加設備，其特徵在 於所述的左、右頂推梁體C3)相對的一側還分別安裝有頂推傳力體(31)，千斤頂(4)設置 在左、右頂推傳力體(31)之間。
3.如權利要求1所述的一種頂推式盾構隧道結構原型試驗水壓施加設備，其特徵在 於所述的左、右頂推梁體C3)上分別開有錨索孔(32)，環箍錨索(5)穿過錨索孔(32)後 錨固在左、右頂推梁體(3)的外側面上；錨索孔(3 傾斜，其傾斜的角度使穿過左、右頂推 梁體(3)的環箍錨索( 在孔緣處不形成拐點。
專利摘要一種頂推式盾構隧道結構原型試驗水壓施加設備，其組成是中軸線平行於地面的隧道結構原型(2)的頂部設置有周向的兩個以上的千斤頂(4)，千斤頂(4)的兩端分別設有縱向的左、右頂推梁體(3)；環箍錨索(5)環繞隧道結構原型(2)表面一周後相交於左、右頂推梁體(3)之間的隧道結構原型(2)頂部表面，交叉後的兩端分別與左、右頂推梁體(3)相連。該設備徹底消除了自錨式環箍法中環箍梁處由於附加集中力的存在對結構水壓模擬的幹擾，從而更真實地模擬出環境水壓對原型隧道結構的作用和影響，為水下盾構隧道結構的設計和施工給出更準確、可靠的試驗依據，保證隧道的建設和營運安全。
文檔編號G01M99/00GK201917462SQ20102066589
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者何川, 封坤, 汪波 申請人:西南交通大學