[发明专利]一种顶管隧道缩尺试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种顶管隧道缩尺试验装置，该装置模拟顶管施工过程中泥浆套在管土试验系统中形成机制及效果，各组成间设置集中，占地面积小，且可精确获取试件与浆液之间的摩擦力，获取到精确摩擦力后，应用于相应的顶管施工过程中可以使顶管与浆液更好的配合，摩擦力更小，施工更顺畅、施工周期更短，提高施工效率、降低施工成本。本发明还公开了的一种顶管隧道缩尺试验方法，该方法通过模型试验进行顶管顶推试验模拟，分析顶推顶进时顶管与泥浆之间的摩擦系数的变化规律，评价不同泥浆材料泥浆套的厚度、完整性、均匀性、保压性等指标，得到顶推力与顶管位移曲线及泥浆材料的适用性。本发明作用效果显著，适于广泛推广。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及，一种顶管隧道缩尺试验装置及方法。

背景技术

顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

现有的顶管施工过程直接将顶管顶入土层中，虽然在土层与顶管之间注有触变泥浆，但是由于顶管材质、触变泥浆配比、土质等各种因素的影响，顶管与触变泥浆的摩擦力一直在变化，使得施工过程困难，增加了施工难度，影响了施工进度。

针对上述问题，涉及一种装置及方法，解决现有技术所存在的由于顶管材质、触变泥浆配比、土质等各种因素的影响，顶管与触变泥浆的摩擦力不确定使得施工过程困难、施工难度增加、施工进度减缓的问题。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种顶管隧道缩尺试验装置及方法，以解决现在技术所存在的由于顶管材质、触变泥浆配比、土质等各种因素的影响，顶管与触变泥浆的摩擦力不确定使得施工过程困难、施工难度增加、施工进度减缓的问题。

本发明提供了一种顶管隧道缩尺试验装置，包括：

容纳箱，内部设有可替换的内容物，所述容纳箱与试件连接，所述试件上设有注浆孔；

驱动组件，与所述试件连接，用于推动所述试件在所述容纳箱内移动；

支撑组件，分别与所述驱动组件和所述试件连接，所述支撑组件包括设有容腔的支撑座，所述容腔内设有浆液；

检测控制组件，与所述驱动组件电连接；

注浆组件，分别与所述试件和所述支撑座连接、且与所述检测控制组件电连接，所述注浆组件包括注浆管，所述注浆管的一端与所述容腔连通，另一端通过所述注浆孔将浆液注入到所述内容物与所述试件之间。

优选地，所述支撑组件还包括：

可调节托架，与所述支撑座滑动连接，所述可调节托架包括两个与所述支撑座滑动连接的支撑件，两个所述支撑件之间通过驱动件连接，所述驱动件与支撑座连接；

滚动件，与所述支撑件转动连接、且与所述试件连接。

优选地，所述容纳箱包括：

容纳盒，与所述支撑座连接，所述容纳盒包括后端面和前端面，所述后端面上设有通过孔，所述前端面上设有通孔；

弹性盖板，与所述容纳盒可拆卸连接、且与所述试件连接，所述弹性盖板设置于所述通过孔上；

基准件，与所述容纳盒可拆卸连接，用于观测土壤起伏情况；

弹性封板，与所述容纳盒连接、且设置于所述通孔上。

优选地，所述驱动组件包括：

反力架，与所述支撑座连接；