[发明专利]具有连续推进能力的地面出入式盾构模型试验反力架装置的操作方法

说明书

一种具有连续推进能力的地面出入式盾构模型试验反力架装置的操作方法，根据地面出入式盾构始发工程的实际情况和场地条件，确定缩尺比例和试验方案，铺设土体，根据试验方案处理土体始发侧坡度，完成设备与地面之间的连接，安装角度调节液压油缸和模型盾构机轨道，释放反力板液压油缸中的油压，待盾构反力板缩回至盾构反力板滑轨的尾部时关闭反力板液压油缸；在模型盾构机轨道上安装模型盾构机，安装挡板，启动角度调节液压油缸，直至角度指示指针指向当前试验设定的角度时，立刻关闭角度调节液压油缸，模型盾构机轨道停止转动，启动模型盾构机，模型盾构机前端的刀盘开始切削土体。本发明角度调节幅度大、精确度高，大大提升了对盾构机的兼容性。

技术领域

本发明属于盾构试验技术领域，涉及具有连续推进能力的地面出入式盾构模型试验反力架装置的操作方法，适用于地面出入式盾构模型试验。

背景技术

地面出入式盾构是一种新型的盾构施工方法，与传统的盾构施工方法相比，地面出入式盾构不需要开挖盾构始发井和盾构接收井，避免了传统盾构施工时所需的交通改道和建筑动迁，规避了大量的工程风险，大大提高了城市密集区域的地铁盾构施工效率。盾构隧道作为地下构筑物，其施工期和运营期的安全对于一座城市来说十分重要，需要城市建设者们的密切关注。模型试验作为一种直观、可靠的试验方法，被大量用于盾构施工的可行性研究，能指导盾构参数和施工组织的设计。现阶段已有的盾构试验设备通常用于传统的井下始发、井下接收的盾构模型试验，无盾构始发倾斜角度调节功能，无法用于地面出入式盾构始发模型试验。此外，现有的盾构模型试验反力架装置不能主动为盾构机提供推力，而且适用的盾构机的千斤顶行程(步长)较为单一，无法满足模拟多种推进步长的需求。

发明内容

为了克服现有盾构始发模型试验反力架装置的操作方法的缺点与不足，实现精确的地面出入式盾构模型试验，填补地面出入式盾构模型试验装置的空白，本发明提供了一种具有连续推进能力的地面出入式盾构模型试验反力架装置的操作方法，本发明不但可以应用于任意始发角度的地面出入式盾构始发模型试验，角度调节幅度大、精确度高，而且能主动为盾构机提供推力，大大提升了对模型盾构机的兼容性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有连续推进能力的地面出入式盾构模型试验反力架装置的操作方法，所述操作方法包括以下步骤：

(a)根据地面出入式盾构始发工程的实际情况和场地条件，确定缩尺比例和试验方案，选用符合试验要求的盾构模型箱和模型盾构机；

(b)铺设土体：根据试验方案计算得到土体始发侧、终点侧高度，使得土体在盾构模型箱的始发侧呈斜坡状，坡脚靠近始发侧，坡顶靠近终点侧，且盾构推进轴线通过该土体斜坡，土样取自工程施工现场。在铺设土体的同时，在预计的推进轴线两侧设置土压力盒，并在土体上部设置位移传感器，用于测量试验过程中的土体内部应力和位移的变化；

(c)根据试验方案处理土体始发侧坡度，将始发侧土体开挖至计算得到的土体始发侧高度，形成一个坡脚靠近始发侧，坡顶靠近终点侧，坡度与试验方案一致的土体斜坡；

(d)根据地面出入式盾构模型试验的要求，将支撑支架和角度调节液压油缸尾部转轴用固定螺栓固定在盾构模型箱一侧的设备基础上，完成设备与地面之间的连接；

(e)安装角度调节液压油缸，角度调节液压油缸通过角度调节液压油缸尾部转轴与设备基础连接；

(f)安装模型盾构机轨道，模型盾构机轨道通过盾构机轨道转轴与支撑支架连接、通过角度调节液压油缸头部转轴与角度调节液压油缸连接；

(g)释放反力板液压油缸中的油压，此时盾构反力板沿着盾构反力板滑轨缩回；

(h)待盾构反力板缩回至盾构反力板滑轨的尾部时，关闭反力板液压油缸，盾构反力板停止移动；