[发明专利]类矩形盾构管片用水平张拉试验加载装置及加载方法

说明书

本发明公开了一种类矩形盾构管片用水平张拉试验加载装置及加载方法，加载装置包括中心反力装置，由反力架和第一调节支座组成，反力架位于盾构管片的内侧，第一调节支座连接在反力架的底部；加载施力装置，由多个作用于盾构管片的加载机构和多个水平分布的传力件组成，多个加载机构间隔分布，且围设在盾构管片的外侧，传力件的一端连接在对应加载机构上，传力件的另一端连接在反力架上；优点是操作方便且能有效测试类矩形盾构管片的性能。

技术领域

本发明涉及隧道盾构技术领域，尤其涉及到一种类矩形盾构管片用水平张拉试验加载装置及加载方法。

背景技术

近几年来，随着城市地下空间利用力度的不断加大，盾构施工技术以其对周边环境影响小、安全性高、成型质量高和施工进度快的优势被广泛的应用在各种地下工程中，已成为地铁隧道工程、市政管线工程等地下大型工程的主要施工方法。

在新的隧道衬砌应用于实际工程之前，需对其所使用的盾构管片进行结构受力分析与试验。目前隧道衬砌试验研究分为管片试验和整环试验两大类，1:1原型衬砌整环结构试验是研究结构性能的最有效手段，国内外以往的隧道衬砌整环试验大多为圆形盾构隧道衬砌整环试验，而针对类矩形盾构隧道的衬砌整环试验较少。类矩形盾构隧道与圆形盾构隧道在平面布置方面较为不同，其断面分为大曲率半径段及小曲率半径段，为在不同曲率半径段施加不同效果的荷载，其试验加载装置需要进行针对性的平面布置，因此这对类矩形盾构管片的试验加载装置提出了更高的要求。

发明内容

本发明的主要目的之一在于提供一种类矩形盾构管片用水平张拉试验加载装置，其操作方便且能有效测试类矩形盾构管片的性能。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种类矩形盾构管片用水平张拉试验加载装置，包括

中心反力装置，由反力架和第一调节支座组成，所述的反力架位于盾构管片的内侧，所述的第一调节支座连接在所述的反力架的底部；

加载施力装置，由多个作用于盾构管片的加载机构和多个水平分布的传力件组成，多个所述的加载机构间隔分布，且围设在盾构管片的外侧，所述的传力件的一端连接在对应所述的加载机构上，所述的传力件的另一端连接在所述的反力架上。

每个所述的加载机构包括加载梁和加载件，所述的加载梁的底部连接有第二调节支座，且所述的加载梁紧贴盾构管片的外侧壁，所述的加载件固定在所述的加载梁上，所述的传力件连接在所述的加载件与所述的反力架上。该结构中，第二调节支座用于调节加载梁的高度，从而使传力件始终处于水平状态，另外根据受力平衡的条件，通过传力件的辅助为加载梁提供锚固点，从而在加载过程中为加载梁提供平衡的反力，进而使得反力架与加载梁形成施力整体，确保顶力能够通过加载梁作用于盾构管片上，以此达成试验加载目的。

所述的加载件为千斤顶，且所述的加载件的数量为两个，两个所述的加载件上下对称分布。该结构中采用千斤顶，工作稳定，在每个加载机构中，加载件为上下间隔分布，使得加载梁能够受力均匀，使得施加于盾构管片的荷载也较为均匀，从而试验结果更为可靠。

所述的传力件为钢绞线、钢筋、钢管或由钢绞线、钢筋和钢管组成的复合件。其好处在于便于加载件与反力架连接，利于试验的进行。

所述的反力架由上下两个间隔设置的框架和固定在两个所述的框架之间的连接梁组成，所述的框架与所述的传力件固定。该结构中，采用此种结构的反力架，使得上下两个框架均有传力件连接施力，使得在试验的过程中，加载梁受力均匀，另外能够为加载梁提供足够的反力，便于试验加载。

所述的框架包括两个直线构件和两个圆弧构件，两个所述的直线构件平行分布，两个所述的圆弧构件分别连接在两个所述的直线构件之间，使得两个所述的直线构件和两个所述的圆弧构件封闭围合。该结构中，采用此种结构的框架与盾构管片的内侧轮廓相似，从而便于试验加载，使试验结果更为精确。