[发明专利]一种盾构隧道接缝受力原型试验系统

说明书

本发明涉及一种盾构隧道接缝受力原型试验系统，包括反力钢架、型钢底座、滑轨、滑动支架、竖向液压伺服千斤顶、加载短柱以及水平加载横梁机构，水平加载横梁机构包括水平加载横梁以及至少四个水平液压伺服千斤顶，滑动支架包括钢板焊接主体、至少六个转动支托、滑轮组以及水平加载块。本发明使用时，在滑动支架上通过螺栓拼装隧道管片，调整水平液压伺服千斤顶，在竖向液压伺服千斤顶加载作用下，滑动支架的橡胶垫群被压缩，产生部分位移，拼装管片产生变形、纵缝张开、环缝产生错台等，通过传感器采集相应数据，用于分析错缝拼装时管片环间传力形式。

技术领域

本发明涉及盾构隧道工程领域中一种盾构隧道接缝受力原型试验系统。

背景技术

近年来地铁盾构隧道建设飞速发展，地铁隧道病害问题也日益凸显。隧道病害的原因之一是隧道结构的变形，而盾构隧道结构的变形主要发生在接缝处，因此研究盾构隧道接缝变形及环缝传力方式，可为盾构隧道优化设计提供理论依据，以期减少地铁病害的发生，提高地铁运行的安全性、舒适性，但是现有技术中缺乏相应的盾构隧道接缝受力原型试验系统。

发明内容

本专利意在提供一种盾构隧道接缝受力原型试验系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种盾构隧道接缝受力原型试验系统，包括反力钢架、型钢底座、滑轨、滑动支架、竖向液压伺服千斤顶、加载短柱以及水平加载横梁机构，反力钢架包括两侧立柱和固定在两侧立柱之间的竖向加载横梁，立柱上沿竖向设置多排螺栓孔，每排螺栓孔包括至少两个横向布置的螺栓孔，竖向加载横梁的两端通过螺栓连接在立柱上，使竖向加载横梁可调整竖向位置，两所述立柱与型钢底座中部的横向钢梁通过螺栓连接，多个竖向液压伺服千斤顶沿竖向设置且竖向液压伺服千斤顶底座用钢板及螺栓固定在竖向加载横梁的底部，型钢底座由七道纵梁和一道横向钢梁组成，横向钢梁在每道纵梁的中部刚性连接，每道纵梁上部均焊接沿纵向方向延伸的滑轨，每个纵梁的两端均固设两个加载短柱，水平加载横梁机构包括通过螺栓固定在加载短柱上的水平加载横梁以及通过钢板和螺栓固定在加载横梁上的至少四个水平液压伺服千斤顶，水平液压伺服千斤顶可提供水平荷载或限制侧向位移，滑动支架包括钢板焊接主体、通过主轴俯仰转动设置在钢板焊接主体上的至少六个转动支托、固设在钢板焊接主体底部的滑轮组以及设于钢板焊接主体纵向外侧的水平加载块，钢板焊接主体包括底板、设于底板上的三组立板以及设于每组立板后的背板，三组立板分别为中间的由四个立板组成的中间立板组和设于中间立板组两侧的分别由两个立板组成的侧立板组，中间立板组组成三个容置槽，两侧立板组均组成一个容置槽，转动支托包括“］”形的管片支托板以及设于管片支托板背面的至少一个转板，转板上横向固设所述主轴并通过主轴俯仰转动设置在对应的立板之间，管片支托板上预留用于连接混凝土管片的螺栓孔，水平加载块由橡胶垫群、加载垫板、钢轴组成，钢轴固设在背板上，加载垫板滑动设于所述钢轴上，橡胶垫群为多个柱状橡胶垫，位于背板和加载垫板之间且设于背板上或加载垫板上，加载垫板轴向外侧面用于与水平液压伺服千斤顶顶压配合。

优选的，转动支托具有六个，沿反力钢架对称设置，反力钢架纵向两侧均有三个转动支托，且每一侧的三个转动支托中，两侧的转动支托的管片支托板窄于中间的管片支托板，中间支托板的背面设置三个分别插入三个中间的容置槽中的转板，两侧的管片支托板的背面均设置两个转板且插入对应的同一个容置槽中。

优选的，所述加载垫板有三块，分别为一块位于中部的中间加载垫板和位于两侧的侧加载垫板，中间加载垫板的长度长于侧加载垫板，且中间加载垫板的轴向外侧面用于与两个水平液压伺服千斤顶顶压配合，每个侧加载垫板的轴向外侧面均用于与一个水平液压伺服千斤顶顶压配合。

利用所述盾构隧道接缝受力原型试验系统进行盾构隧道接缝原型试验方法，包括以下步骤：