[实用新型]一种砂卵石地层盾构施工地层运移可视化试验装置

说明书

本实用新型涉及土木工程试验技术领域，具体为一种砂卵石地层盾构施工地层运移可视化试验装置，箱体的侧面从下至上依次设有第二、三、四插口，箱体侧面位于第二插口中间位置的下方沿竖直方向设有第一插口，第一插口内插装有立板，第二插口的前、后段内分别插装顶板和第一插板，第三插口内插有第二插板，第四插口内插有第三插板，箱体为透明材质，箱体内除立板与顶板围成腔体外的腔体内分别充填有不同染色的充填料，立板由若干立板条滑动卡接组成，顶板由若干个顶板条滑动卡接组成，立板、顶板及第一、二、三插板上分别设有刻度线；解决了目前室内模型难以直观观察隧道开挖时地层的运动情况，且难以实现对于地层损失以及地层流动现象模拟的问题。

技术领域

本实用新型涉及土木工程试验技术领域，具体为一种砂卵石地层盾构施工地层运移可视化试验装置。

背景技术

随着城市化的进程加快，地铁成为城市公共交通不可或缺的交通方式。而盾构施工具有掘进速度快、环境影响较小等优点，成为了地铁隧道施工的重要施工方法。盾构施工过程中会遇到各种复杂地质结构，如砂卵石地层。砂卵石地层是一种典型的不稳定地层，地层反应灵敏，具有颗粒大、离散性强等特点。在砂卵石地层中进行盾构施工会产生地层损失现象，容易诱发坍塌等工程问题。因此有必要对砂卵石地层盾构施工中地层运动进行室内模型试验，进而为现场安全施工提供科学指导。

目前对于砂卵石地层盾构施工的模型试验装置如下：

(1)专利权人为西南石油大学，中国专利申请号201721369225.X，介绍了一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验装置。该装置包括模型箱体，布置在箱体中的隧道模型，模拟砂卵石地层的类似物质以及应力计。在开挖面附近布置应力计，通过应力计测量开挖面的衬砌应力，根据应力变化研究开挖面失稳问题。但是该试验装置主要是针对开挖面失稳的研究，没有考虑砂卵石地层损失的相关问题，无法模拟不同地层损失情况下隧道施工的影响，因此该方法具有一定的局限性。

(2)专利权人为招商局重庆交通科研设计院有限公司，中国专利申请号201820281642.7，介绍了一种多跨径砂卵石地层模型试验装詈。该装置为长方箱体，包括巾小至大三种跨径开孔。该装置主要针对砂卵石隧道中跨径影响进行研究，并未对地层损失和地层运动的相关问题进行研究，因此在砂卵石盾构施工地层运动研究上也有一定局限。

现有的试验装置对于砂卵石地层损失的研究相对较少，难以对不同地层损失条件下的隧道施工进行模拟；且一般仅通过应力计、位移计等传感器来进行研究，直观性较差，无法直观观测到地层的运动情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种砂卵石地层盾构施工地层运移可视化试验装置，用于解决目前室内模型难以直观观察隧道开挖时地层的运动情况，且难以实现对于地层损失以及地层流动现象模拟的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种砂卵石地层盾构施工地层运移可视化试验装置，包括箱体，所述箱体内充填有地层特性相似材料配置的填充料，所述箱体顶端的开口处沿水平方向滑动卡接有顶盖，所述箱体的侧面从下至上依次沿水平方向开设有第二插口、第三插口和第四插口，所述箱体侧面位于所述第二插口中间位置的下方沿竖直方向开设有第一插口，所述第一插口内滑动插装有立板，所述第二插口的前半段内插装有顶板，且第二插口的后半段内插装有第一插板，所述第三插口内插装有第二插板，所述第四插口内插装有第三插板，所述箱体的内侧壁分别开设有与所述立板、顶板、第一插板、第二插板和第三插板的里端卡接匹配的插槽，所述箱体为透明材质，且箱体内除所述立板与所述顶板围成腔体外的其余腔体内分别充填有不同染色的充填料，所述立板包括若干个立板条，且相邻的所述立板条间沿轴向滑动卡接匹配，所述顶板包括若干个顶板条，且相邻的所述顶板条间沿轴向滑动卡接匹配，所述立板、顶板、第一插板、第二插板和第三插板的表面分别沿轴向设置有刻度线。

优选的，所述立板条的顶面沿轴向设置有立板滑槽，且立板条的底面设置有与所述立板滑槽滑动卡接匹配的立板滑条。