[实用新型]能够模拟注浆的模型盾构机

说明书

本实用新型涉及能够模拟注浆的模型盾构机，模型盾构机包括盾构机外壳，盾构机外壳的前端设置有轴线沿前后方向延伸的刀盘，刀盘的后侧设置有输送装置，模型盾构机还包括用于置于相应模型管与盾构机外壳之间的模拟注浆装置，此装置用于填充相应模型管片与盾构机外壳之间的建筑孔隙，模拟注浆装置包括至少两个沿前后方向顺序布置的囊，每个囊均具有充气口或充液口，模拟注浆装置包括与对应囊相连以在盾构机外壳朝前移动时将对应囊由盾构机外壳后侧拉出的施拉机构。本实用新型可以模拟盾构机掘进过程中同步注浆工况，除此之外，还能够模拟管片拼装完成后二次补注浆工况，本实用新型主要能够模拟实现同步注浆及二次注浆工况对地层扰动和地面沉降的影响研究。

技术领域

本实用新型涉及一种能够模拟注浆的模型盾构机。

背景技术

为了解决国内大规模地铁建设中，盾构机刀盘切除既有建（或构）筑物复合地基桩体，导致复合地基承载力降低，进而诱发上部建（或构）筑物沉降或倾斜，甚至结构开裂问题。需要基于实际工程，通过一种盾构机切桩穿越复合地基模型盾构试验台，全面探究盾构切桩全过程，地层位移变形特征、切除部分桩体后复合地基荷载传递机制、复合地基残桩与隧道管片的协同作用等问题。

模型盾构机作为真实盾构机重要试验数据的来源，其功能是否完善也相当重要。公开号为CN107123359A、申请名称为“一种实验型盾构机推进试验平台”的中国专利中公开了一种模型盾构机，模型盾构机包括盾构机外壳，盾构机的外壳前端设置有刀盘，刀盘的后侧设置有土料输送装置，盾构机外壳的后端还设置有推进装置。推进试验平台还包括土壤箱，试验时，模型盾构机对土壤箱中的模型土掘进，进而活动相应的试验数据。但是现有的这种模型盾构机存在以下问题：在真实盾构施工中，刀盘所钻孔径相比模型管会较大，需要在模型管片外径与盾构机外壳之间的建筑空隙中进行同步注浆，来防止管片下沉或塌陷，而现有技术中的模型盾构机无法模拟盾构注浆这一实际工况；此外，现有技术中的土壤箱功能也过于单一，不能模拟多种地层和多种桩土复合地基，无法分析隧道切桩穿越引起的地面沉降和地层位移，对复合地基传力机制的影响，以及残桩与隧道管片的相互作用和受力问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够模拟注浆的模型盾构机。

为解决上述技术问题，本实用新型中模型盾构机的技术方案如下：

一种能够模拟注浆的模型盾构机， 包括盾构机外壳，盾构机外壳的前端设置有轴线沿前后方向延伸的刀盘，刀盘的后侧设置有输送装置，模型盾构机还包括用于置于相应模型管与盾构机外壳之间的模拟注浆装置，模拟注浆装置包括至少两个沿前后方向顺序布置的囊，每个囊均具有充气口或充液口，模拟注浆装置包括与对应囊相连以在盾构机外壳朝前移动时将对应囊由盾构机外壳后侧拉出的施拉机构。

施拉机构包括囊相连的介质输送管，介质输送管与囊的充气口或充液口相连。

所述介质输送管构成所述施拉机构。

各囊的内腔被周向分布的格挡分隔成至少三个独立腔室，每个独立腔室上均设置有所述的充气口或充液口。

所述输送装置为与所述刀盘同轴固连的螺旋输送机。

本实用新型的有益效果为：本实用新型中模型盾构机的盾构机外壳在朝移动时，通过施拉机构将对应的囊由盾构机外壳后侧拉出，囊将处于模型管的外围，向囊中充气或液体，可以模拟同步注浆，在掘进完成后，还可以继续向对应囊中充气或液体加压来模拟二次注浆，以模拟出更为真实的盾构工况。

附图说明

图1是本实用新型模型盾构机的一个实施例的使用状态图；

图2是图1中模型盾构机的结构示意图；

图3是图1中囊与盾构机外壳和模型管片的配合示意图；

图4是图1中囊的结构示意图。