[发明专利]一种江底盾构隧道施工在潮汐荷载作用下的开挖面渗流试验系统

摘要

本发明提供了一种江底盾构隧道施工在潮汐荷载作用下的开挖面渗流试验系统。该系统包括模型箱和盾构隧道模型，盾构隧道模型的主体布置在模型箱内，且模型箱内分层填充土样和水样，可移动面板、伸缩直杆和伸缩杆安装座构成隧道开挖面支撑装置；本发明能用变频水泵装置模拟涌潮区江底盾构隧道上方的潮汐荷载，通过设置不同幅值、不同频率的潮汐荷载工况组合，监测开挖面渗流量变化、开挖面附近土体渗流场变化、各测点土样位移变化、各测点支护压力变化，来研究开挖面渗流规律，进而优化盾构施工参数，实现指导设计与施工。

主权项

1.一种江底盾构隧道施工在潮汐荷载作用下的开挖面渗流试验系统，能利用土样研究盾构隧道开挖面渗流试验，其特征在于，包括盾构隧道模型(2)和模型箱(1)，所述模型箱(1)内设有竖直的挡土玻璃板(9)和透水挡土钢板(10)，透水挡土钢板(10)和挡土玻璃板(9)将所述模型箱(1)依次分割成注水腔、试验腔和辅助腔，挡土玻璃板(9)的高度与模型箱(1)的高度相同，挡土玻璃板(9)前端面开有半圆形孔；试验腔下部填充有透水土层(3)，透水土层(3)上方覆盖不透水土层(4)，所述盾构隧道模型(2)为由半圆环混凝土衬砌(15)构成的半圆环柱形结构，水平设置于所述透水土层(3)内，半圆环混凝土衬砌(15)的一端与挡土玻璃板(9)前端的半圆形孔相连，另一端模拟隧道开挖面，设有可移动面板(16)，长方形的侧面贴于模型箱(1)的前壁。可移动面板(16)通过水平的伸缩直杆(14)与模型箱(1)侧壁相连。所述可移动面板(16)由半圆形透水石(17)和半圆形刚性合金板(18)构成，所述半圆形透水石(17)设置在试验腔一侧，所述半圆形刚性合金板(18)设置在辅助腔一侧，半圆形透水石(17)和半圆形刚性合金板(18)中间为蓄水槽(21)，蓄水槽(21)中的水通过出水导管(23)引出至一量筒(24)。