[实用新型]一种模拟地质环境的盾构机工厂负荷试车装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟地质环境的盾构机工厂负荷试车装置，包括底座、地质形成箱、洞门、盾体托架、第一拉杆、第二拉杆和反力架，所述底座为板型构件，地质形成箱固定在底座一端，盾体托架固定在底座的中部，盾构机主机安装在盾体托架上，所述反力架安装在底座的后端，第一拉杆倾斜安装在底座和反力架之间；所述洞门的一端与地质形成箱的洞门挡板安装固定，第二拉杆和地质形成箱的地质形成箱体固定连接。本实用新型能够分段模拟出盾构机掘进区间明显差异的地质环境；组装好的盾构机主机借助推进系统顶推反力架，通过地质形成箱体上的洞门开口进入地质形成箱进行模拟掘进，进而实现盾构机工厂负荷试车。

技术领域

本实用新型涉及一种模拟地质环境的盾构机工厂负荷试车装置，属于盾构机技术领域。

背景技术

盾构机因体积巨大，又有欠约束的特性，需要在现场始发井中安装运行，工厂内仅能进行盾体固定工况下的空载试车，难以实现设备本机工厂负荷试车。尽管业界做了巨大努力，但目前也仅能通过模型或模型装置在实验室条件下进行部分性能实验。例如，公告号为CN104807662A的中国发明专利，公开了“一种模拟TBM施工作业真实工况的实验台”，通过沿实验台的掘进方向设有的加载装置和TBM模型，进行在实验室条件下模拟TBM施工作业；又例如，公告号为CN108198505A的中国发明专利，公开了“一种护盾式TBM隧道豆砾石施工模拟装置”，也只能在实验室条件下进行盾构模拟研究。

由于软土(岩)地质的不稳定性，盾构机工厂负荷试车更加难以实现。例如，公告号为CN107489426A中国发明专利，公开了“一种泥水盾构室内模拟掘进装置及其模拟方法”，也仅仅设计了一套借助盾壳、通过液压马达带动刀盘转动，并通过千斤顶顶推反力墙进行掘进的模型试验装置，而非用设备本身来实现盾构机工厂负荷试车。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种模拟地质环境的盾构机工厂负荷试车装置，进行掘进区间盾构环境全模拟，通过盾构机主机设备本身实现工厂负荷试车。

为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种模拟地质环境的盾构机工厂负荷试车装置，包括底座、地质形成箱、洞门、盾体托架、第一拉杆、第二拉杆和反力架，所述底座为板型构件，地质形成箱固定在底座一端，盾体托架固定在底座的中部，盾构机主机安装在盾体托架上，所述反力架安装在底座的后端，第一拉杆倾斜安装在底座和反力架之间；所述洞门的一端与地质形成箱的洞门挡板安装固定，第二拉杆和地质形成箱的地质形成箱体固定连接。

所述地质形成箱包括由地质形成箱体、油缸安装横梁、油缸加压装置和洞门挡板，所述地质形成箱体为上面开口的长方体壳型结构.所述油缸安装横梁固定在地质形成箱体上部，所述油缸安装横梁上设有多个油缸安装孔，油缸加压装置安装在油缸安装孔内；所述地质形成箱体底部设有与底座匹配的固定连接结构，其一个立壁上设有洞门挡板。

所述洞门为环筒形结构件，内孔直径与实际始发井尺寸一致。

所述底座为板型构件，至少由一段构成。

所述洞门和反力架为分体式，左右对称结构。

有益效果：本实用新型的一种模拟地质环境的盾构机工厂负荷试车装置，主要包括地质形成箱、盾体托架和反力架。地质形成箱上纵横排列有多个油缸加压装置对地质形成箱内的岩土进行加压，能够分段模拟出盾构机掘进区间明显差异的地质环境；地质形成箱体的立璧上设有与盾构机开挖尺寸基本匹配的洞门开口，且盾构机主机轴线与洞门开口轴线基本重合，借助盾体托架，允许盾构机主机进入地质形成箱掘进；地质形成箱、盾体托架及反力架通过底座或地面预埋件及第一拉杆、第二拉杆连接为一体，能够承受盾构机掘进时的反作用力。因此，组装好的盾构机主机借助推进系统顶推反力架，通过地质形成箱体上的洞门开口进入地质形成箱进行模拟掘进，进而实现盾构机工厂负荷试车。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；