室内测量盾构隧道管片土压力的模型试验装置与方法

摘要

本发明提供了一种室内测量盾构隧道管片土压力的模型试验装置及方法，所述装置包括：模型箱，隧道管片模型，盾构机模型，浆液盛放容器桶，气压供给设备，土压力测量部件，水平动力设备，数据采集仪，计算机。所述方法基于所述装置。本发明可以准确测量不同地层分布、不同隧道直径以及不同覆土深度下，作用在隧道管片上的土压力大小和分布规律，达到为盾构隧道管片合理设计和安全施工提供参考和依据的目的。

主权项

一种室内测量盾构隧道管片土压力的模型试验装置，其特征在于，包括：模型箱，隧道管片模型，盾构机模型，固定板，浆液盛放容器桶，气压供给设备，土压力测量部件，水平动力设备，数据采集仪，以及计算机；其中：所述模型箱为一顶部开口的长方体容器，其内部用于盛放试验土体和水；所述隧道管片模型为依据实际隧道管片尺寸按照比例缩小制作的中空圆筒结构；所述固定板用于固定隧道管片模型，并通过固定件固定在模型箱上；所述盾构机模型为依据实际盾构机尺寸按照比例缩小制作的中空圆筒结构；所述浆液盛放容器桶用于盛放盾尾注浆浆液，并在浆液盛放容器桶一端安装气压管，在浆液盛放容器桶的另一端安装注浆管；所述气压供给设备用于给浆液盛放容器桶提供气压，气压供给设备通过气压管与浆液盛放容器桶连接，从而将浆液盛放容器桶里面的盾尾注浆浆液压入到盾构机模型的盾尾间隙；所述土压力测量部件，用于测量作用在隧道管片模型上的土压力；所述水平动力设备固定在地面上并与盾构机模型相连接，用于提供盾构机模型开挖的动力；所述数据采集仪通过信号线与土压力测量部件连接，用于实时采集试验过程中土压力测量部件的数据；所述计算机装有数据监测软件，计算机通过信号线与数据采集仪连接，用于实时显示和处理数据采集仪采集到的试验数据。