[实用新型]一种用于模拟多条盾构隧道开挖施工的模拟试验装置

说明书

本实用新型公开了一种用于模拟多条盾构隧道开挖施工的模拟试验装置，包括箱体，在箱体的外面设有多个水平设置的液压缸和多个承托筒，在箱体内设有多个内撑筒，液压缸、内撑筒与承托筒一一对应地同轴设置，在内撑筒的外侧设有与其滑动配合的套筒，套筒穿越箱体的前端板插装在承托筒内，套筒由液压缸驱动；在承托筒上设有观察窗。本实用新型采用内撑筒模拟盾构隧道的管片衬砌，采用套筒模拟实际施工过程中管片衬砌外部的空隙，内撑筒和套筒为滑动配合结构，采用油缸将套筒顶出，因套筒推进产生的环形空间会引起上部土体的下沉，以此实现隧道施工过程的模拟，与实际工程情况更加接近，模拟结果更加准确可靠。

技术领域

本实用新型涉及模拟试验装置，特别是一种用于模拟多条盾构隧道开挖施工的模拟试验装置。

背景技术

在大量的穿越工程中，依托盾构法施工下穿既有线工程最为常见。盾构法是利用盾构机进行隧道暗挖施工的方法，具有对周围环境影响小、施工速度快、优质高效、劳动强度低、安全环保等不可比拟的优越性，因此，盾构法成为目前各大城市地铁和一些大型市政管线建设中主要的施工方法。新建隧道近距离下穿既有隧道时，特别是新建隧道开挖面在既有隧道附近推进时，必然会引起已建隧道的隆沉。如果开挖面失稳会给既有隧道造成较大破坏，影响其正常使用功能。然而轨道交通设施对变形控制有着严格要求，下穿既有隧道工程施工产生的主要问题是新建隧道的施工对既有隧道的影响，如何使新建隧道顺利穿越既有隧道并使已建隧道处于安全可控状态一直是个难题。新建隧道对土体产生扰动而形成变形，受扰动围岩变形引起外力和支承条件的变化，已有隧道将发生沉降、倾斜、断面变形，从而使既有隧道产生纵向变位、横向变形和附加内力。因此，在下穿工程中，尤其是下穿既有地铁车站和区间隧道工程中，保证既有线的正常运营是工程施工的出发点和基本目标，对既有隧道的影响达到最小是工程施工的最优目标。而实现安全穿越的前提是充分认识既有隧道由于新建隧道施工而引起的变形规律、应力和应变变化规律，从而采取有效施工措施。因此，在土工离心模型试验领域急需研制一套多条盾构隧道开挖施工的模拟试验装置，以此来研究新建隧道施工对既有隧道或建筑物带来的影响。

现有的模拟试验装置在衬砌模型的外部设置环形水囊，这种结构在排水的过程中会造成水囊的不均匀变形或挤压，所形成的环形空间厚度不一，与实际情况不符。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于在土工离心模型试验领域模拟多条盾构隧道开挖施工的模拟试验装置，该装置能够更好地模拟实际工程情况。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于模拟多条盾构隧道开挖施工的模拟试验装置，包括箱体，在所述箱体的外面设有多个水平设置的液压缸和多个承托筒，在所述箱体内设有多个内撑筒，所述液压缸、所述内撑筒与所述承托筒一一对应地同轴设置，所述液压缸的前端固定在所述箱体的后端板上，所述承托筒的后端固定在所述箱体的前端板上，在所述内撑筒的外侧设有与其滑动配合的套筒，所述套筒穿越所述箱体的前端板插装在所述承托筒内，所述套筒由所述液压缸驱动；在所述承托筒上设有观察窗。

在上述方案的基础上，本实用新型还做了如下改进：

在所述箱体的顶部安装有位移传感器固定横梁。

所述承托筒通过承托筒固定板固定在所述箱体的前端板上，三者之间采用可拆连接结构进行固定连接；所述液压缸通过液压缸固定板固定在所述箱体的后端板上，三者之间采用可拆连接结构进行固定连接；所述内撑筒所述液压缸固定板采用可拆连接结构进行固定连接。

所述箱体设有可拆卸的侧板。

在所述承托筒的前端下方设有高度可调的支撑部件。

在所述液压缸的后端下方设有支撑定位部件。