【技術實現步驟摘要】
本技術涉及工程試驗設備，尤其涉及一種用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置。
技術介紹
1、目前，在盾構施工過程中由于土體損失、周圍孔隙水壓變化及襯砌變形等因素的存在，使得土體原始應力將重新分布原有的土體平衡遭破壞導致地層發生不同程度的變形。地層變形過大會引起臨近隧道土體應力狀態的改變使隧道產生變形也會在地面產生一定的沉降。進而對已運營的地鐵隧道來說都是很大的安全隱患，由于現場實驗實施起來較為復雜，因此專利技術一種模擬列車運行荷載作用下盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置及測試方法是非常有必要的。目前國內外已知的加速加載試驗裝置，采用的為足尺試驗裝置，但是其實施起來成本高、較為繁瑣；對于盾構隧道沉降的模擬沒有一個全面、綜合的、系統的裝置及測試方法。
2、現有專利公開號為cn111879536a的專利技術專利公開了一種模擬地鐵隧道列車運營振動的試驗裝置，其雖在一定程度上避免了單一采用現場測試所帶來的高試驗成本及數值解析分析對問題過于簡化等弊端，能夠較為真實的模擬不同隧道埋深、不同地層含水率下的列車運營引起的隧道結構及周邊地層的動力響應，但無法模擬盾構隧道沉降條件下的相關數據，進而急需一種用于盾構隧道沉降的試驗裝置，以應對實際沉降對隧道的影響。
技術實現思路
1、本技術的主要目的在于提出一種用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，旨在解決現有試驗裝置無法有效模擬盾構隧道沉降條件以及獲取相關數據的問題。
2、為實現上述目的，本技術提供一種用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，所述
3、在試驗狀態下，所述模型箱內模型隧道外填充相應的土層與砂土，位于模型隧道下方的相應區域均設置有多個壓力檢測器；
4、所述模型隧道內設置有軌道組件和加載組件，所述加載組件置于軌道組件上；
5、所述加載組件包括反力縱梁、多個反力橫梁、多個傳力梁和多個激振器；
6、多個反力橫梁等間距設置在反力縱梁下方，各反力橫梁與對應的激振器連接，各激振器通過對應的傳力梁作用在軌道組件上，所述軌道組件上還連接有多個沉降監測計，各激振器均與外接的控制器連接，所述控制器用于控制各激振器呈波形震蕩；
7、所述反力縱梁架設在兩根支撐柱上，兩根支撐柱均固定在模型箱外。
8、可選地，所述軌道組件包括兩條平行軌道、道床、多個軌枕和多個扣件；
9、各軌道均通過多個扣件固定在相應的軌枕上，各軌枕等間距設置在道床上，各沉降監測計均設置對應的軌枕下方，各傳力梁等間距架設在兩條平行軌道上。
10、可選地，所述支撐柱均為可伸縮液壓柱。
11、可選地，所述模型箱沿模型隧道的長度方向的兩側均具有活動門，所述活動門用于反力縱梁穿過。
12、可選地，所述模型箱的內壁具有一層環氧樹脂層
13、可選地，所述模型隧道采用多個管片拼接而成。
14、可選地，各軌道與對應的軌枕之間還設置有橡膠墊板。
15、可選地，多個反力橫梁通過連接板設置在反力縱梁下方。
16、可選地，各激振器居中設置在傳力梁上。
17、可選地，兩根支撐柱通過對應的支撐柱底座固定在模型箱外。
18、有益效果：
19、本技術的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置通過模擬加載組件、監測和軌道組件，實現模擬軌道組件所受到的荷載與真實列車一致，進而可以代替真實地鐵列車來模擬地鐵列車的運行過程，其中采用激振器通過控制器進行波形控制，并通過pc端進行實時調控，實現運行加載的有效調控。采用壓力檢測器和沉降監測計的實時自動檢測，可以同步記錄沉降和土壓力隨加載變化的數值變化。進而對模擬運行荷載下的隧道的性能進行驗證分析，為后續地鐵工程沉降的監測提供試驗方案。此外還可模擬多種試驗，可進行地鐵運行時隧道管片的沉降影響分析試驗、地鐵隧道沉降修復試驗和地鐵隧道沉降的注漿修復后的效果驗證試驗等，具有廣泛的應用前景。
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1.一種用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述裝置包括模型箱(1)和穿過模型箱(1)的模型隧道(3)；
2.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述軌道組件包括兩條平行軌道(4)、道床(13)、多個軌枕(12)和多個扣件(11)；
3.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述支撐柱(7)均為可伸縮液壓柱。
4.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述模型箱(1)沿模型隧道(3)的長度方向的兩側均具有活動門，所述活動門用于反力縱梁(14)穿過。
5.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述模型箱(1)的內壁具有一層環氧樹脂層。
6.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述模型隧道(3)采用多個管片拼接而成。
7.根據權利要求2中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，各軌道(4)與對應的軌枕(12)之間還設置有橡膠墊
8.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，多個反力橫梁(9)通過連接板(16)設置在反力縱梁(14)下方。
9.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，各激振器(5)居中設置在傳力梁(15)上。
10.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，兩根支撐柱(7)通過對應的支撐柱底座(8)固定在模型箱(1)外。
...【技術特征摘要】
1.一種用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述裝置包括模型箱(1)和穿過模型箱(1)的模型隧道(3)；
2.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述軌道組件包括兩條平行軌道(4)、道床(13)、多個軌枕(12)和多個扣件(11)；
3.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述支撐柱(7)均為可伸縮液壓柱。
4.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述模型箱(1)沿模型隧道(3)的長度方向的兩側均具有活動門，所述活動門用于反力縱梁(14)穿過。
5.根據權利要求1中所述的用于盾構隧道沉降的加速加載試驗裝置，其特征在于，所述模型箱(1)的內壁具有一層環...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉龍，段盛龍，鐘燕輝，張蓓，馮磊，劉小鋒，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：新型
國別省市：
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