[实用新型]一种装配式盾构隧道空间加载自平衡反力装置

说明书

本实用新型公开了一种装配式盾构隧道空间加载自平衡反力装置。包括底板，立柱，横向反力板，X形反力板，轴向加载板。所述底板下方为带有脚座且中间镂空圆孔的钢板，钢板四角及圆孔周围设置不同直径螺栓孔；所述立柱下部与底板通过螺栓连接并设置加劲肋，立柱上等间距布置螺栓孔；所述横向反力板为一长方形钢板，其四角与立柱通过螺栓连接，中间设置千斤顶的凹槽；所述X形反力板与立柱之间通过螺栓连接，外部设加劲肋，交叉位置留有凹槽；所述轴压加载板略大于隧道直径置于模型隧道一端。本实用新型提供了一种装配式的自平衡反力装置，安装操作简捷，可实现多种荷载位置的模型试验加载，使得试验在独立系统中进行，提高试验精度及便捷性。

技术领域

本实用新型涉及到盾构隧道模型试验加载的反力装置，使用时可考虑不同位置及不同荷载形式的组合加载，减少加载系统外部因素造成的试验误差，进一步探究隧道的受力变形机理的试验装置。

背景技术

随着我国基础建设的速度加快，目前新建隧道工程大多穿越临近建筑，隧道周围荷载呈现出组合形式的特点，现有研究表明，我过大多数隧道发生破坏都是受到了不均匀荷载，如土体堆载，基坑开挖卸荷或同步注浆浆液压力过大，在这个过程中隧道会发生竖向位移、收敛变形及错台变形等，探究其变形特点对于修正现有设计方法有重要意义。对于隧道受不同荷载受力变形规律的研究，采用理论分析或者数值模拟的方法大多假设，难以直观的研究其规律特点。

隧道加载的模型试验能够直观的了解隧道受力变形的清理，但目前隧道的加载装置大多比较庞大，且安装较为繁琐。比如同济大学研发的盾构隧道纵向加载装置(专利号：201110301432.2)将盾构隧道模型固定在端部约束件上，加载件从盾构隧道模型上方施加荷载使盾构隧道模型产生形变；同济大学研发的多环隧道衬砌结构的加载装置(专利号：201811031069.5)在盾构管片中间设置立柱形成自平衡的加载系统；中铁第四勘察设计院集团有限公司研发的加载装置(专利号：201911012913.4)以挖出的坑壁作为反力墙，千斤顶的其中一端和抗力弹簧的其中一端均安装在反力墙上，令一端安装在试验管片上。上述试验装置在安装时存在较大难度，而且对场地有一定的要求，反力架设置在管片环中间也使得收敛等监测内容的器材缺少安装空间。因此研发一种便捷的，自平衡的反力装置具有较高的必要性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种隧道空间加载的自平衡反力装置，以解决现有研究中隧道加载模型试验中操作不便，结构出现初始损伤以及费事费力等问题。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：

一种装配式盾构隧道空间加载自平衡反力装置，其特征在于，主体结构包括底板，立柱，横向反力板，X形反力板，轴向加载板。所述底板包括焊接于底部的脚座，底板四角处的螺栓孔一，环周布置的螺栓孔二，侧边布置的螺栓孔五，用以固定围压加载及测量变形的器材；所述立柱包括底部加劲肋，底板通过螺栓孔三和立柱连接；所述横向加载板包括其四角位置的螺栓孔四，与立柱采用螺栓连接，中间位置设置有千斤顶凹槽，沿凹槽径向布置顶推螺栓以固定千斤顶；所述X形反力板包括其主体及螺栓孔四，底部设置千斤顶凹槽；所述轴向加载板为略大于模型隧道直径的圆形钢板，中间部位设置定位凹槽。

一种装配式盾构隧道空间加载自平衡反力装置，其特征在于：所述底板中间为一略小于模型隧道直径的圆孔，即可支撑模型隧道，又可以的布置隧道内侧的测点。

一种装配式盾构隧道空间加载自平衡反力装置，其特征在于：所述立柱为L形，两侧翼板等间距布置螺栓孔，底部焊接一方形板，可以与底板通过螺栓连接。

一种装配式盾构隧道空间加载自平衡反力装置，其特征在于：所述横向反力板和X形反力板的竖向螺栓孔间距与立柱翼板的螺栓孔间距一样，可以实现不同的加载位置以及不同高度的模型隧道。

一种装配式盾构隧道空间加载自平衡反力装置，其特征在于：模型隧道为竖向放置，拼装好后可直接放置于底板上，避免了横向放置移动过程对隧道的损伤。