[发明专利]一种反力支座可移动的模型盾构机始发装置

说明书

本发明公布了一种反力支座可移动的模型盾构机始发装置，该装置由反力支座、反力架和模型盾构机支承架三部分组成。反力支座可沿导轨移动，通过钢销将反力支座固定在反力支座导轨的定位孔位置。模型盾构机安置在支承架导轨上，其液压千斤顶设置在远离土箱的一端，试验时液压千斤顶的推力均匀传递给反力支座的反力片，同时反力支座通过液压千斤顶对模型盾构机产生推力，使模型盾构机移动，掘进一段距离，然后收回液压千斤顶，将反力支座移动至下一定位孔，并固定反力支座。重复后最终完成模型盾构机的始发。本装置模拟盾构机始发时不需要进行负管片的支护及定位，可以真实的模拟盾构机始发的过程，又能简化盾构开挖模型试验的过程，提高试验效率。

技术领域

本发明涉及一种模型盾构机始发装置，尤其涉及一种能实现反力支座可移动的模型盾构始发装置。

背景技术

盾构法修建隧道具有施工速度快、噪音小、不影响地面交通，是城市修建地铁隧道建设的首选。但盾构法施工也不可避免的对周围地层和环境产生影响，开展现场试验周期长、成本高、受地层条件影响大，因此采用模型盾构机开展隧道开挖模拟试验是一种重要的研究方法。基于此，国内外学者研制了模型盾构机并开展盾构施工过程模拟，如Nomoto1999等人研制的可进行离心试验的小型盾构机、Champan2006等人建立的适用于黏土的小模型盾构机、Nunes2009研制的适用于平面应变模型的模型盾构机，以及国内上海隧道股份有限公司1996研制的小盾构模拟试验台、上海隧道股份有限公司联合浙江大学、同济大学等2004研制的大直径模型盾构机、同济大学2006研制的双壳单螺旋模型盾构、北京交通大学2007研制的土压平衡盾构设备等，这些模型盾构机都将顶进装置和始发装置连接为一体，不能真实模拟盾构机始发的过程。

何川2008、2014研制的土压平衡盾构机可以依靠千斤顶顶进管片向前开挖，能全面的反应盾构机的掘进过程。在此基础上，何川2013研制了模型盾构机始发装置，该装置可以真实的反应盾构机的始发过程，但模型盾构机始发阶段负管片的拼装过程十分复杂，而且模型试验不同于实际工程，负管片尺寸、负管片和盾尾之间距离很小，致使负管片的拼装难于完成。采用一种简单而有效的始发装置来模拟模型盾构机的始发过程，从而实现盾构机开挖施工的系统研究十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支座可移动的模型盾构机始发装置，既可以真实的模拟盾构机始发的过程，同时能简化盾构开挖模型试验的过程。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种反力支座可移动的模型盾构机始发装置，该装置包括反力架、反力支座和模型盾构机支承架三部分；

反力支座导轨1上设置有反力支座定位孔4，反力支座导轨1的前后两端分别连接前支撑架3和后支撑架2，前支撑架3与试验土箱18外壳相连；

底板5正前方连接反力片10，底板5四角为U形卡槽6，U形卡槽6与反力支座导轨1法向接触位置处安装有轴承7，使反力支座能够沿反力支座导轨1移动，U形卡槽6两侧设置插销孔8，插销孔8的直径与反力支座定位孔4的直径相同，通过钢销9将插销孔8和反力支座定位孔4连接，将反力支座固定在反力支座导轨1上；

支承架导轨11与反力支座导轨1相平行，支承架导轨11前后两端分别连接前支撑架3和后支撑架2，支承架导轨11的上部安装有轴承12，模型盾构机16放置在轴承12上，反力支座的中心轴线、模型盾构机16的中心轴线和拟建隧道洞孔的中心轴线重合，支承架导轨11下部设置支撑腿13，支承架导轨11通过高强螺栓15与支撑腿13的端部连接。

前支撑架3和后支撑架2底部设有用于调整反力支座高度的调节螺栓14。