CN106289829B - 一种小型tbm隧道涌水模型试验模型箱 - Google Patents
一种小型tbm隧道涌水模型试验模型箱 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106289829B CN106289829B CN201610585731.6A CN201610585731A CN106289829B CN 106289829 B CN106289829 B CN 106289829B CN 201610585731 A CN201610585731 A CN 201610585731A CN 106289829 B CN106289829 B CN 106289829B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure sensor
- gushings
- small
- tunnel
- test model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明涉及一种小型TBM隧道涌水模型试验模型箱,用于模拟TBM掘进机在隧道掘进过程中无水条件及富水条件下的围岩状态,该实验模型箱为一矩形箱体,包括有机玻璃面板、有机塑料背板、两个薄膜侧面、固定钢底板和可移动刚顶板,所述的有机玻璃面板上设有一可拆卸的圆形玻璃板,所述的可移动刚顶板上并排设有土压力传感器进出口、水压力传感器进出口和水管进出口。与现有技术相比,本发明具有侧向加压、防水密封、结构简单、便于观察等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量试验装置,尤其是涉及一种小型TBM隧道涌水模型试验模型箱。
背景技术
自20世纪90年代以来,全断面岩石掘进机(以下简称“TBM”)在我国水利、交通领域得到了广泛应用。其中穿越软弱破碎区TBM掘进隧道的涌水灾害已成为隧道施工过程中的主要地质灾害之一,利用大型准平面应变模型试验台架开展复合地层TBM穿越软弱破碎区的渗流涌水模拟技术研究,具有重要的理论意义和实用价值。
现有相似的用于隧道开挖试验的模型箱具有很多,设计原理与此有相同之处,同样具有有机玻璃面,可用于观察,但是其四侧均为刚性材料,例如玻璃板,钢板等,大多数只能用于竖向加载,对于侧向加载则无法实现,其他试验模型箱由于对防水性能要求不高,因此防水措施并没有做太多处理,面与面之间只是简单的接触或闭合,未设置防水圈,防水性能不好。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种侧向加压、防水密封、结构简单、便于观察的小型TBM隧道涌水模型试验模型箱。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种小型TBM隧道涌水模型试验模型箱,用于模拟TBM掘进机在隧道掘进过程中无水条件及富水条件下的围岩状态,该实验模型箱为一矩形箱体,包括有机玻璃面板、有机塑料背板、两个薄膜侧面、固定钢底板和可移动刚顶板,所述的有机玻璃面板上设有一可拆卸的圆形玻璃板,所述的可移动刚顶板上并排设有土压力传感器进出口、水压力传感器进出口和水管进出口。
所述的有机玻璃面板为一无色透明的矩形有机玻璃板。
所述的圆形玻璃板的直径为100mm-200mm。
所述的可移动刚顶板的侧面设有多层防水橡胶圈。
所述的有机玻璃面板上划设格栅线。
所述的试验模型箱中填设试验土体,并在试验土体埋设土压力传感器和水压力传感器。
所述的薄膜侧面为低密度聚乙烯土工膜,其厚度为2-5mm,拉伸强度大于3Mpa,具有一定的强度及良好的防水性能。
该试验模型箱还包括与机玻璃面板相对设置的摄像机,所述的摄像机与试验PC机连接。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
一、试验方便:本发明提供了一种模拟TBM掘进机在无水条件及富水条件下掘进模型试验中的模型箱,能够有效的模拟TBM掘进机在隧道掘进过程中无水条件及富水条件下的围岩状态,并且本模型箱不仅能够打开顶板较好地传递竖向,还能通过高强度薄膜面施加侧向压力,并且在顶板侧面设置密封圈,具有很好的密闭性和可视化效果,以此探究TBM隧道开挖过程中涌水过程,分析其机理及影响因素。
二、结构简单:本发明仅由六块板件组成,拆卸方便。
三、便于观察:本发明的有机玻璃面板为无色透明的玻璃板,能够直接观察试验土体的变化,其上还设有格栅线,并配套摄像机,便于对比记录。
附图说明
图1为本发明实施例的小型TBM隧道涌水模型试验箱结构示意图。
图2为本发明实施例的小型TBM隧道涌水模型试验箱可移动刚顶板的细部结构示意图。
其中:1、有机玻璃面板,2、圆形玻璃板,3、薄膜侧面,4、有机塑料背板,5、可移动刚顶板,6、防水橡胶圈,7、土压力传感器进出口,8、水压力传感器进出口,9、水管进出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例:
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如图1和2所示,该模型箱是放置在加载平台上用于模型试验的,加载设备可以提供侧向荷载及竖向荷载,该模型箱共六个面,一面矩形有机玻璃面板1,一面矩形有机塑料背板4,两面矩形薄膜侧面3,一面矩形可移动刚顶板5,一面矩形固定钢板10以及有机玻璃面板1内一个可拆卸的圆形玻璃板2。模型箱正面的有机玻璃面板1为透明的有机玻璃,可便于正面观察隧道掘进过程中隧道及围岩的位移变形状态,在正面正前方位置放置观测装置来记录试验过程中的变化,模型箱侧面为高强度薄膜面,可便于侧面压力的施加,可移动刚顶板为可拆卸钢板,可便于竖向压力的施加,上面的预留孔,分别为土压力传感器进出口7、水压力传感器进出口8和水管进出口9,便于传感器的布设及水管的进出,该模型箱通过加入模型土及提前埋设的压力传感器可以用于模拟探测TBM掘进机在隧道掘进过程中无水条件及富水条件下的围岩状态。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种小型TBM隧道涌水模型试验模型箱,用于模拟TBM掘进机在隧道掘进过程中无水条件及富水条件下的围岩状态,其特征在于,该试验 模型箱为一矩形箱体,包括有机玻璃面板(1)、有机塑料背板(4)、两个薄膜侧面(3)、固定钢底板和可移动刚顶板(5),所述的有机玻璃面板(1)上设有一可拆卸的圆形玻璃板(2),所述的可移动刚顶板(5)上并排设有土压力传感器进出口(7)、水压力传感器进出口(8)和水管进出口(9),所述的可移动刚顶板(5)的侧面设有多层防水橡胶圈(6),所述的试验模型箱中填设试验土体,并在试验土体埋设土压力传感器和水压力传感器,所述的土压力传感器和水压力传感器分别与试验PC机连接,所述的薄膜侧面(3)为聚乙烯土工膜,其厚度为2-5mm,拉伸强度大于3Mpa。
2.根据权利要求1所述的一种小型TBM隧道涌水模型试验模型箱,其特征在于,所述的有机玻璃面板(1)为一无色透明的矩形有机玻璃板。
3.根据权利要求1所述的一种小型TBM隧道涌水模型试验模型箱,其特征在于,所述的圆形玻璃板(2)的直径为100-200mm。
4.根据权利要求1所述的一种小型TBM隧道涌水模型试验模型箱,其特征在于,所述的有机玻璃面板(1)上划设格栅线。
5.根据权利要求1所述的一种小型TBM隧道涌水模型试验模型箱,其特征在于,该试验模型箱还包括与机玻璃面板(1)相对设置的摄像机,所述的摄像机与试验PC机连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610585731.6A CN106289829B (zh) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | 一种小型tbm隧道涌水模型试验模型箱 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610585731.6A CN106289829B (zh) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | 一种小型tbm隧道涌水模型试验模型箱 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106289829A CN106289829A (zh) | 2017-01-04 |
CN106289829B true CN106289829B (zh) | 2018-10-26 |
Family
ID=57652748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610585731.6A Active CN106289829B (zh) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | 一种小型tbm隧道涌水模型试验模型箱 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106289829B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102434166A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-05-02 | 上海交通大学 | 隧道开挖对既有近距离平行隧道影响的试验装置和方法 |
CN103105310A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-15 | 北京工业大学 | 模拟地铁盾构隧道施工引发地层变形的试验装置及方法 |
CN103558041A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-05 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 量测原位应力场作用下土***移的模型试验装置和试验方法 |
CN104181002A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 西南交通大学 | 一种用于隧道结构模型试验的均匀水压模拟加载装置和方法 |
CN104677664A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-06-03 | 上海交通大学 | 盾构隧道上浮机理的模型试验装置 |
CN104807662A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-29 | 天津大学 | 一种模拟tbm施工作业真实工况的实验台 |
CN204903189U (zh) * | 2015-06-19 | 2015-12-23 | 同济大学 | 类矩形盾构切削推进模拟试验*** |
CN105738145A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-07-06 | 天津大学 | 弹性密封垫、土、水共同作用的盾构隧道渗漏试验*** |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3267511B2 (ja) * | 1996-06-21 | 2002-03-18 | 株式会社奥村組 | Tbmのカッター監視方法、および監視装置 |
-
2016
- 2016-07-25 CN CN201610585731.6A patent/CN106289829B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102434166A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-05-02 | 上海交通大学 | 隧道开挖对既有近距离平行隧道影响的试验装置和方法 |
CN103105310A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-15 | 北京工业大学 | 模拟地铁盾构隧道施工引发地层变形的试验装置及方法 |
CN103558041A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-05 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 量测原位应力场作用下土***移的模型试验装置和试验方法 |
CN104181002A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 西南交通大学 | 一种用于隧道结构模型试验的均匀水压模拟加载装置和方法 |
CN104677664A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-06-03 | 上海交通大学 | 盾构隧道上浮机理的模型试验装置 |
CN104807662A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-29 | 天津大学 | 一种模拟tbm施工作业真实工况的实验台 |
CN204903189U (zh) * | 2015-06-19 | 2015-12-23 | 同济大学 | 类矩形盾构切削推进模拟试验*** |
CN105738145A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-07-06 | 天津大学 | 弹性密封垫、土、水共同作用的盾构隧道渗漏试验*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106289829A (zh) | 2017-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102589909B (zh) | 一种海底隧道流固耦合模型试验***及其试验方法 | |
CN103091222B (zh) | 一种隧洞裂隙涌水模拟试验装置 | |
CN207198149U (zh) | 一种基于数值模拟研究近距煤层群保水开采实验装置 | |
CN103926383B (zh) | 隧道突水突泥与注浆处治三维模型试验***及其试验方法 | |
CN104963673B (zh) | 模拟纤维转向剂暂堵水力裂缝的可视化实验装置 | |
CN109187925A (zh) | 一种废弃矿井采空区气液逆流三维相似模拟试验*** | |
CN102446447B (zh) | 深部矿井建设工程三维模型试验*** | |
CN105021418B (zh) | 适用于土工离心模型试验的盾构开挖面模型及模拟方法 | |
CN103267835B (zh) | 可预制断层的大型流-固耦合模型试验台架及试验方法 | |
CN202420884U (zh) | 一种海底隧道流固耦合模型试验*** | |
CN203347789U (zh) | 一种煤层开采潜水动态变化模拟装置 | |
CN108072749A (zh) | 一种隧道盾构开挖高精度渗流示踪模拟试验装置 | |
CN203949915U (zh) | 一种研究土体渗透破坏发展的多功能试验装置 | |
CN103604617A (zh) | 一种深覆盖层上堆石坝面膜防渗结构模型试验平台 | |
CN107192810A (zh) | 采动覆岩破断型式及运动特征的三维多功能实验平台及试验方法 | |
CN104614249A (zh) | 监测岩石破坏多元前兆信息的压力室试验装置及实验方法 | |
CN106198890A (zh) | 一种室内注浆模拟试验装置及其使用方法 | |
CN105863624A (zh) | 模拟泥水盾构泥浆在地层中渗透的可视化的测试方法 | |
CN109958420B (zh) | 模拟煤矿回采巷道裂隙演化的可视化试验装置及试验方法 | |
CN211602719U (zh) | 一种多功能顶底板突水的采场矿压三维物理模拟试验平台 | |
CN102607941A (zh) | 一种用于流-固耦合模型试验中的水压加载控制***及加载方法 | |
CN105954499A (zh) | 湿陷黄土场地进行劈裂注浆加固后湿陷场地评测方法及装置 | |
CN106898231B (zh) | 一种采空区充填模拟实验装置及操作方法 | |
CN105866349B (zh) | 三维可视化注浆效果试验箱 | |
CN107655743A (zh) | 一种岩土工程加卸荷综合模拟箱体及操作方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20170104 Assignee: TONGJI ARCHITECTURAL DESIGN (Group) Co.,Ltd. Assignor: TONGJI University Contract record no.: X2021980004660 Denomination of invention: A small model box for TBM tunnel water inflow model test Granted publication date: 20181026 License type: Exclusive License Record date: 20210611 |