[发明专利]一种基坑内支撑伸缩对邻近竖井影响的试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种基坑内支撑伸缩对邻近竖井影响的试验装置及方法，属于基坑开挖模型技术领域，包括：箱体；竖井，设置在箱体的内部一侧，填土，填充在竖井与箱体内壁之间；第一连接墙，设置在箱体内部靠近竖井的一侧，第二连续墙，设置在箱体内部的另一侧且与第一连接墙平行，支撑伸缩机构，设置在第一连接墙与第二连续墙之间，用于实现挖掘第一连接墙与第二连续墙之间的填土时对基坑提供支撑；本发明通过在箱体内部模拟支撑伸缩对邻近竖井的影响过程，与检测机构配合使用探究支撑杆件的长度变化对邻近竖井结构整体的影响，采集的土压力、结构变形、地表沉降等信息，为后续的分析处理提高坚实的基础，准确反映岩土体及基坑主体的受力变形情况。

技术领域

本发明属于基坑开挖模型技术领域，具体涉及一种基坑内支撑伸缩对邻近竖井影响的试验装置及方法。

背景技术

随着城市化的进一步推进，城市地下空间的开发与利用逐渐在基础建设中占据越来越大的比重，相邻基坑同时施工的情况时有发生，而与此同时出现的各种施工问题也随之增多。而现有研究多是集中在单个基坑方面，较少涉及到相邻基坑相互影响的问题。因此，如何掌握相邻基坑间的相互作用影响规律并在基坑施工中控制不良影响是目前基坑工程中的一个重点问题。国内外目前对相邻基坑间相互作用问题的研究方法主要是通过数建立数值模型结合现场监测数据来分析作用规律。而数值模型在建立前需要准确的岩土体物理力学参数，由于测量仪器和操作人员的问题，往往难以取得准确的参数，造成计算结果的偏差，且计算过程中选择不同的本构模型产生的结果也会有较大差异，难以准确反映岩土体及基坑主体的受力变形情况。因此，现急需一种基坑内支撑伸缩对邻近竖井影响的试验装置及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基坑内支撑伸缩对邻近竖井影响的试验装置及方法，以便解决现有技术中的不足。

本发明的技术方案是：一种基坑内支撑伸缩对邻近竖井影响的试验装置，包括：箱体，竖井，填土，第一连接墙，第二连续墙，检测机构，外部控制器，；竖井，设置在箱体的内部一侧，所述竖井与箱体的底部垂直；填土，填充在竖井与箱体内壁之间；第一连接墙，设置在箱体内部靠近竖井的一侧，所述第一连接墙垂直插入填土中；第二连续墙，设置在箱体内部的另一侧且与第一连接墙平行，所述第二连续墙与垂直插入填土中；检测机构，设置在箱体上，用于实现采集基坑开挖时的土压力、结构变形、地表沉降信息；外部控制器，设置在箱体的外侧，所述外部控制器与检测机构电连接。

优选的，所述检测机构包括多个千分表，多个千分表均匀设置在第一连接墙与第二连续墙外侧填土的上方，千分表与箱体的内壁可拆卸连接，第二连续墙靠近竖井的一侧以及与其正对的竖井外壁上沿高度方向均匀固设有多个应变片，第二连续墙与竖井之间的填土中沿高度方向均匀埋设多个土压力盒，支撑伸缩机构，设置在第一连接墙与第二连续墙之间，用于实现挖掘第一连接墙与第二连续墙之间的填土时对基坑提供支撑；应变片、土压力盒、支撑伸缩机构分别与外部控制器电连接。

优选的，所述支撑伸缩机构包括沿高度方向均匀设置在第一连接墙与第二连续墙之间的多个支撑单元，支撑单元包括设置在第一连接墙与第二连续墙内壁上的多对支撑杆，每对支撑杆的一端与第一连接墙或者第二连续墙连接，另一端之间设有距离调节机构，用于实现调整每对支撑杆之间的距离。

优选的，所述距离调节机构包括对称设置在支撑杆两端的两个钢围檩且分别与其固定连接，支撑杆远端的钢围檩分别与第一连接墙或者第二连续墙可拆卸连接，另一端的钢围檩外侧分别对称设有两个连接板，两个连接板之间呈V型对称设有两对连接臂，每对连接臂的开口端分别与两个连接板铰接，另一端之间设有螺母座且分别与其铰接，两对连接臂之间的两个螺母座上穿设有双向丝杆且与其配合连接。

一种基坑内支撑伸缩对邻近竖井影响试验装置的试验方法，包括以下步骤：

S1、将箱体放置在操作台上，对第一连接墙、第二连续墙之间的填土进行分层挖掘，每层挖掘完毕后取一个支撑单元旋拧双向丝杆调整两对连接臂的开口角度，将支撑杆外侧的钢围檩分别与第一连接墙、第二连续墙进行连接实现对基坑进行支撑，并采集千分表、应变片、土压力盒的信息；