一种实体模型试验中隐蔽洞室开挖的方法及专用设备

摘要

一种实体模型试验中隐蔽洞室开挖的方法及专用设备，利用在绝对坐标系下建立随预埋仪器同时产生位移的轴线标识物，同时采用三级逐级传递的定位方法，将绝对坐标系下的绝对定位系统转变为相对定位系统，并设计了专用的设备进行开挖。本发明有效地避免了由于异质模型所造成的模型严重失真以及在实际挖掘过程中其应力场变化严重失真的缺陷，不仅实现了按施工进程模拟经由开放洞室挖掘隐蔽洞室的要求，从而反映开挖中应力场和位移场的连续变化，而且保证了变截面洞室的形状精度要求和相对于预埋仪器的位置精度要求。实验证明，此法可最大限度地消除其它间接定位方法引起的隐蔽洞室与预埋仪器之间的位置误差，并有效降低了试验费用。

主权项

1.一种实体模型试验中隐蔽洞室开挖的方法，其特征在于：该方法利用在绝对坐标系下建立随预埋仪器同时产生位移的轴线标识物，同时采用三级逐级传递的定位方法，将绝对坐标系下的绝对定位系统转变为相对定位系统，其具体操作步骤如下：(1)建立第一级定位系统，采用小直径的柔性索绳作为洞室轴线标识物与测试仪器在绝对座标系下同时埋入模型，建立隐蔽洞室轴线随动相对定位系统，并在开放洞室前期开挖使其露头后，用以重新标定变化后的轴线在绝对座标系下的位置；(2)以索绳为导向，利用中心导向内排屑可弯曲微型挖掘装置，将其刀具中心孔直接穿入导向索绳，在索绳的引导下准确地完成导洞开挖；(3)建立第二级定位系统，依托通过两端开放洞室设置支架，该支架与模型体分离开，穿过导洞架设与导洞相同直径的心轴，利用心轴导向，用阶进式变径刀盘挖掘装置，逐步挖出主洞；(4)建立第三级定位系统，依托通过两端开放洞室架设的隐蔽洞室端口样板，用可接长的滚刀进行第三级开挖，整体修整洞壁到最终尺寸。