[发明专利]一种盾构管片缩尺模型实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种盾构管片缩尺模型实验装置，其特征在于，包括盾构管片组件、多组第一连接组件以及多组第二连接组件；

所述盾构管片组件包括多个管片钢筋骨架，所述多个管片钢筋骨架依次拼接形成盾构管环；

所述第一连接组件设置在相邻两个所述管片钢筋骨架的拼接纵缝内，所述第一连接组件包括两个第一固定板和第一连接件，所述两个第一固定板分别与相邻两个所述管片钢筋骨架的拼接纵缝截面连接，所述第一连接件的两端分别穿过所述两个第一固定板，所述第一连接件与所述管片钢筋骨架的弧度和弯曲方向相同；

多个所述第一连接组件预埋在所述盾构管环内部，再采用浇筑材料填充形成盾构管片预制件；

所述第二连接组件包括两组弹簧连接单元，两组所述弹簧连接单元分别设置在所述盾构管片预制件的内侧面和外侧面，且设置在相邻两个所述管片钢筋骨架的拼接纵缝处，两组所述弹簧连接单元与所述第一连接件平行且相对设置；

每一所述弹簧连接单元包括两个弹簧连接件，所述两个弹簧连接件分别对称设置在所述拼接纵缝两侧，所述两个弹簧连接件靠近所述拼接纵缝的端部相互连接。

2.根据权利要求1所述的盾构管片缩尺模型实验装置，其特征在于，所述第一连接件包括弧形套筒和弧形螺栓，所述弧形螺栓套设在所述弧形套筒内，所述弧形套筒、所述弧形螺栓分别与所述管片钢筋骨架的弧度和弯曲方向相同。

3.根据权利要求2所述的盾构管片缩尺模型实验装置，其特征在于，所述弹簧连接件包括安装盒体及设于所述安装盒体内的拉力弹簧；

所述安装盒体靠近所述拼接纵缝的表面设有连接通孔，所述拉力弹簧的一端与所述安装盒体远离所述连接通孔的一端固定连接，所述拉力弹簧的另一端设有弯钩部，所述弯钩部穿过所述连接通孔与对称设置的另一拉力弹簧的弯钩部相钩接。

4.根据权利要求3所述的盾构管片缩尺模型实验装置，其特征在于，对称设置在所述拼接纵缝两侧的所述安装盒体的端面相互接触，且两个所述安装盒体的接触面为球面。

5.根据权利要求1～4任一项所述的盾构管片缩尺模型实验装置，其特征在于，所述盾构管片缩尺模型实验装置还包括浇筑模具，所述浇筑模具包括同轴设置的第一圆筒和第二圆筒，所述第一圆筒设置在所述第二圆筒内部，所述第一圆筒和所述第二圆筒之间的环形空间形成容纳通道，所述盾构管环安装在所述容纳通道内。

6.根据权利要求5所述的盾构管片缩尺模型实验装置，其特征在于，所述浇筑模具的端部沿周向设有多个第三连接组件，每一所述第三连接组件包括螺栓本体，以及与所述螺栓本体螺纹连接的第一紧固单元和第二紧固单元；

所述第一紧固单元包括间隔设置的第一紧固螺帽和第二紧固螺帽，所述第一紧固螺帽和所述第二紧固螺帽之间设置所述第一圆筒，所述第一紧固螺帽和所述第二紧固螺帽用于固定所述第一圆筒；

所述第二紧固单元包括间隔设置的第三紧固螺帽和第四紧固螺帽，所述第三紧固螺帽和所述第四紧固螺帽之间设置所述第二圆筒，所述第三紧固螺帽和所述第四紧固螺帽用于固定所述第二圆筒。

7.根据权利要求1所述的盾构管片缩尺模型实验装置，其特征在于，所述浇筑材料的原料包括石膏、水和硅藻土，所述石膏与水的质量比为1:1.1～1.5，所述硅藻土与水的质量比为0.05～0.15:1。

8.根据权利要求7所述的盾构管片缩尺模型实验装置，其特征在于，所述石膏与水的质量比为1:1.3，所述硅藻土与水的质量比为0.1:1。