[实用新型]模拟管幕暗挖的试验装置

说明书

本实用新型提供了一种模拟管幕暗挖的试验装置，属于地下空间开发技术领域，通过管幕暗挖的小比尺试验，为管幕暗挖技术提供理论基础。该模拟管幕暗挖的试验装置，包括模型试验箱、水平支撑装置、钢管桩围护结构以及土体，所述模型试验箱为敞口式，模型试验箱填充土体，土体由下至上包括砂土和饱和软土；模型试验箱侧壁下方设有排水孔；水平支撑装置与模型试验箱螺栓连接，为小比尺试验装置，与原型呈一定比例。通过该装置，可以模拟管幕暗挖过程中对周围土体的扰动、围护结构物理力学性状以及管幕暗挖的结构安全稳定性，为管幕暗挖技术积累理论基础，为以后在工程上的应用奠定坚实的基础。

技术领域

本实用新型涉及地下空间开发技术领域，具体涉及一种模拟管幕暗挖的试验装置。

背景技术

管幕工法也叫排管顶进法，是一种新型暗挖法施工技术。管幕工法的施工原理是在始发井与接收井之间，利用顶管设备顶进钢管侧面相接形成排管，并在锁口空隙注入止水要求，形成超强支护，然后在管幕的保护下，施做地下箱涵结构，管幕可以为各种形状，像半圆形、圆形、门字型、口字型等。管幕法是大断面暗挖隧道的一种常见施工方法，它的优势在于能够运用小型化设备建造复杂断面的大型隧道。

管幕由刚性的钢管形成临时挡土结构，减少开挖时对邻近土体的扰动并相应减少周围土体的变形，以达到开挖时不影响地面活动，井维持上部建筑物与管线正常使用功能的目的。由于开挖土体或者推进箱涵是在管幕的保护下进行的，因此，地面沉降可以显着减少，管幕施工时开挖面的稳定性也大大增加了，同时，在管幕具有隔离地下水的作用，故施工时无需降低地下水位。

然而，实际施工时，往往施工区域状况复杂，在施工过程中不断出现地面、地下障碍物及异常地质情况，严重影响到施工进度及安全。

因此，亟需提供一种安全、经济的模拟管幕暗挖的试验装置，为管幕暗挖技术积累理论基础，以制定切实可行的施工方案，不断地优化施工工艺，克服杂填土、岩石、淤泥、地下水等不良地质条件及地下管网、地下结构等障碍物的影响。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当视为承认或以任何形式暗示该信息为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种模拟管幕暗挖的试验装置，通过管幕暗挖的小比尺试验，为管幕暗挖技术积累理论基础，从而保证施工进度及安全。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种模拟管幕暗挖的试验装置，模型试验箱、水平支撑装置装置、钢管桩围护结构以及土体，所述模型试验箱为敞口式，所述模型试验箱填充土体，所述土体由下至上包括砂土和饱和软土；所述模型试验箱侧壁下方设有排水孔；所述水平支撑装置与所述模型试验箱螺栓连接。

与现有技术相比，本实用新型有益的技术效果在于：

本实用新型提供的模拟管幕暗挖的试验装置，为小比尺试验装置，与原型呈一定比例。通过该装置，可以模拟管幕暗挖过程中对周围土体的扰动、围护结构物理力学性状以及管幕暗挖的结构安全稳定性，为管幕暗挖技术积累理论基础，为以后在工程上的应用奠定坚实的基础。

进一步地，为了取材方便，有效固定有机玻璃板，所述模型试验箱的外框

架由角钢焊接而成。

进一步地，为了制造一个开阔的视野，方便观察，同时能够承受土体压力，所述模型试验箱的底面和四个侧面均采用10mm厚的有机玻璃板制作而成。

进一步地，为模拟土体分层开挖，一个侧面的有机玻璃板由多块单元板竖向拼插连接而成。这样，每层开挖时，通过向上抽出该层对应的有机玻璃板即可从侧面开挖土体。