[发明专利]站立式原型结构试验盾构管片的拼装方法

说明书

本发明涉及一种站立式原型结构试验盾构管片的拼装方法，包括如下步骤：安装下部加载装置；吊装试验管片中对应位于所述下部加载装置内的各个管片块，调节所吊装的各个管片块的位置并完成所吊装的各个管片块间的连接；于所述下部加载装置内已连接好的管片块上安装支撑结构；吊装试验管片中其余的待拼装的管片块至所述支撑结构和已连接好的管片块上，调节待拼装的管片块的位置并完成连接；以及于所述下部加载装置上安装上部加载装置并拆除所述支撑结构。本发明模拟了盾构管片实际施工时的拼装过程，试验结果更具有参考价值，能够为管片的实际施工提供有效的指导。

技术领域

本发明涉及盾构隧道技术领域，特指一种站立式原型结构试验盾构管片的拼装方法。

背景技术

衬砌结构的安全和稳定不但关乎盾构隧道的结构安全和耐久性，同样也关系到施工的难易程度和风险。大型盾构隧道建设前或者新型盾构隧道结构研发后，原型整环管片力学加载试验成为检验隧道结构稳定性和优化结构设计必不可少的研究手段。由于其克服了室内模型试验的缩尺效应，实现了足尺单块管片或接头力学加载试验无法达到的结构整体性，可多工况模拟管片结构在不同拼装方式、不同水文地质条件、不同受力模式下的受力状态，相比于现场测试更具多面性、可重复操作性和灵活性。但是，由于盾构管片存在自身重力大、拼装精度要求高、拼装安全风险大、试验成本高等原因，国内外关于盾构隧道管片结构的原型试验都基于平躺式进行。

然而，已有研究成果证明，不论是圆形还是异形盾构隧道衬砌结构，平躺式盾构管片力学加载试验无法考虑实际管片拼装误差和管片自重对管片结构内力和形变的重要影响，其试验成果仍有待斟酌。因此，寻找一种既满足拼装精度又安全高效的站立式盾构管片拼装方法对研究盾构隧道结构真实受力特征和形变规律尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种站立式原型结构试验盾构管片的拼装方法，解决现有的平躺式盾构管片力学加载试验无法考虑实际管片拼装误差和管片自重对管片结构内力和形变的重要影响而使其试验成果有待斟酌的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种站立式原型结构试验盾构管片的拼装方法，包括如下步骤：

安装下部加载装置；

吊装试验管片中对应位于所述下部加载装置内的各个管片块至所述下部加载装置内，调节所吊装的各个管片块的位置并完成所吊装的各个管片块间的连接；

于所述下部加载装置内已连接好的管片块上安装支撑结构；

吊装试验管片中其余的待拼装的管片块至所述支撑结构和已连接好的管片块上，调节待拼装的管片块的位置并完成连接；以及

于所述下部加载装置上安装上部加载装置并拆除所述支撑结构，从而完成了所述试验管片的站立式拼装。

本发明提供了一种试验管片站立式拼装方法，模拟了盾构管片实际施工时的拼装过程，使得试验管片的试验能够充分考虑实际管片的拼装误差以及管片自重对管片结构内力和形变的影响，本发明的站立式拼装方法能够使得试验管片的试验结果更具有参考价值，能够为管片的实际施工提供有效的指导。

本发明站立式原型结构试验盾构管片的拼装方法的进一步改进在于，在吊装管片块之前还包括设置吊缆长度的步骤：

获取每一管片块的吊孔位置和形心坐标；

依据所获取的吊孔位置和形心坐标计算对应管片块的吊缆长度，以使得根据所述吊缆长度吊装所述管片块时，所述管片块的吊装姿态可与设定的管片块的拼装姿态相一致。

本发明站立式原型结构试验盾构管片的拼装方法的进一步改进在于，在吊装所有管片块时，依据所述管片块对应的吊缆长度进行吊装。