[发明专利]一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的装置和方法

权利要求书

1.一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的装置，其特征在于：该装置包括室内模型箱单元、类矩形盾构模型装置单元和测试仪器单元，所述的室内模型箱单元包括模型箱（1），模型箱（1）的前、后两侧分别设置有安装孔，类矩形盾构模型机单元包括外管（2）、内管（3）和钢珠（5），外管（2）的两端架设在安装孔上，内管（3）穿设在外管（2）内，内管（3）的一端与模型箱（1）后侧相固定，所述的外管（2）的外侧通过润滑油包裹一层PE膜（4），所述的钢珠（5）设置在外管（2）和内管（3）前端顶部的间隙内，内管（3）的表面设置有薄膜；所述的测试仪器单元包括在类矩形盾构模型机上方垂直方向的地层安置一排位移计（6），位移计（6）用于测试类矩形盾构推进造成的地层沉降，并将获得的数据进行处理，得到沉降曲线；

采用上述装置的一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的方法，包括以下步骤：

第一步：将试验用土置于模型箱中，分层夯实，高度为模型箱开孔下边缘，根据具体情况压缩土体；

第二步：外管表面涂上润滑油并在外面套上光滑的PE膜；

第三步：从开孔处将外管放置于土体上方，并适当调整外管位置及周围土体；

第四步：将内管插入外管内部；

第五步：继续加入试验土至规定高度，并适当压实；

第六步：安装试验测试仪器；

第七步：将内管固定在模型箱，保证类矩形盾构模型机与模型箱相对位置不变，以规定速率拉出外管；

第八步：读取试验所测数据并进行分析，绘制曲线。

2.根据权利要求1所述的一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的装置，其特征在于：所述的内管（3）的表面设置有多层PE膜或单层TPU膜或多层TPU膜。

3.根据权利要求1所述的一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的装置，其特征在于：模型箱（1）前、后面均由有机玻璃和方钢管组成，有机玻璃设置在方钢管的外侧，左、右面均由钢板和方钢管拼接而成，底面由钢板和方钢管拼接而成。

4.根据权利要求1所述的一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的装置，其特征在于：模型箱左、右面一侧钢板设计为可拆卸。

5.根据权利要求1所述的一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的装置，其特征在于：外管（2）另一端两侧对称设置便于设置绳索拉出模型机的预留孔洞。

6.根据权利要求1所述的一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的装置，其特征在于：类矩形盾构模型机单元的内管一端设计成可与模型箱连接固定，且固定装置可拆卸。

7.根据权利要求1所述的一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的装置，其特征在于：外管（2）外侧标注刻度线。

8.根据权利要求1所述的一种模拟类矩形盾构推进造成地层损失的装置，其特征在于：将位移计（6）每隔10cm布置一个，且与隧道垂直与平行处均进行布置。