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公开(公告)号:CN108447380A
公开(公告)日:2018-08-24
申请号:CN201810197386.8
申请日:2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: G09B25/04
Abstract: 本发明公开了一种多功能隧道开挖模型试验的模型箱装置,属于隧道施工试验技术领域。模型箱的前后箱壁的面板上设有一块可更换小面板;可更换小面板上开有洞口。观察窗位于模型箱左右箱壁的面板上。饱和系统布设在模型箱的底部,由箱角处的竖向供水管、底部横向引水管和竖向引水管组成。本试验装置一侧的观察窗上安装有清洁窗,试验结束后,能够快速地将模型箱内的填土清出;本试验装置的万向轮和定位桩,试验前可以方便快速地移动模型箱至指定试验区,然后扳下定位桩固定模型箱的位置,试验后扳起定位桩,移动模型箱至适当位置;本试验装置在箱壁的两侧安装了测压管,可以精确地测量出模型箱内土体中的水位。
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公开(公告)号:CN108361042A
公开(公告)日:2018-08-03
申请号:CN201810197394.2
申请日:2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种模拟浅埋盾构隧道开挖面被动破坏的试验方法,模型箱内填土完成后,记录下模型盾构机的刀盘上的微型水土压力监测元件和开挖面前方土体中的位移计、地表上的位移计监测元件的初始读数。将模型盾构机紧靠模型箱上的洞口,准备开挖。模型盾构机开挖到预定位置时,同时关闭顶进电机、刀盘电机和螺旋出土器电机。开始开挖面被动破坏试验。启动刀盘电机,同时打开顶进电机,不开螺旋出土器电机,实时记录各个监测元件的值,包括刀盘上的水土压力值,开挖面前方土体中的位移值,地表土体的位移量。然后关闭刀盘电机和顶进电机,测各监测元件的数值。与真实盾构机开挖面被动破坏的过程更为接近,使模型试验结果更加科学、准确。
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公开(公告)号:CN117288157A
公开(公告)日:2023-12-26
申请号:CN202310950333.X
申请日:2023-07-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种模型试验盾构机姿态和空间位置的监测方法,实现该方法的装置包括:盾构机、全站仪和反射棱镜,盾构机内部有一与盾构刀盘平行的圆形胸板,且胸板圆心位于盾构机轴线上。三个反射棱镜安装在盾构机的胸板上,且三个反射棱镜的光学中心到胸板圆心的距离相等。全站仪安装在盾构机开挖隧道的后方,通过全站仪测定三个反射棱镜的空间坐标,利用三个反射棱镜的坐标能够精准计算出盾构机当前的姿态及空间位置,具体参数为掘进距离、偏心距、水平倾角、竖直倾角及转角。
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公开(公告)号:CN108444740B
公开(公告)日:2020-04-24
申请号:CN201810199732.6
申请日:2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01M99/00
Abstract: 本发明公开了一种可实现衬砌支护功能的土压平衡模型盾构试验机,包括模型箱、盾壳、切削系统、顶进系统、出土系统和支护系统。试验开始之前将衬砌固定在盾壳外部,并与盾壳截面保持同心。试验开始之前将通过连接装置讲衬砌固定在盾壳上。然后启动顶进系统和切削系统,切削下来的土体流入土压舱,土压舱内建立起稳定的土压力后启动螺旋出土器排土。试验过程中通过调节在刀盘转速、顶进速度和螺旋出土器的转速使开挖面保持稳定。开挖完成后,采用固定法兰将衬砌固定在模型箱上,将盾构机撤出模型箱,衬砌留在开挖完成的隧道内。采用该模型盾构机,不仅可以进行盾构机掘进参数、及其施工对地层及既有结构影响的研究。
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公开(公告)号:CN108414259B
公开(公告)日:2020-02-11
申请号:CN201810197392.3
申请日:2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现刀盘和衬砌压力监测功能的土压平衡盾构模型试验系统,包括模型箱和模型盾构机两部分。模型盾构机包括盾壳、切削系统、顶进系统、出土系统、支护系统和压力监测系统。模型箱中间位置可装卸的隔板,将模型箱分为体积相等的两部分。通过将衬砌固定在盾壳上完成盾构机掘进过程中的衬砌支护功能。在盾构机刀盘上布置土压力和水压力传感器,通过无线发射和接收装置实时发射和采集开挖面的土压力和水压力数据。衬砌外侧布置的土压力和水压力传感器,传感器引线从衬砌外侧引线槽引出,直接与外部数据采集装置连接。本模型盾构试验机既可以模拟盾构机的掘进过程,又可以模拟其衬砌支护功能。
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公开(公告)号:CN108361042B
公开(公告)日:2019-10-29
申请号:CN201810197394.2
申请日:2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种模拟浅埋盾构隧道开挖面被动破坏的试验方法,模型箱内填土完成后,记录下模型盾构机的刀盘上的微型水土压力监测元件和开挖面前方土体中的位移计、地表上的位移计监测元件的初始读数。将模型盾构机紧靠模型箱上的洞口,准备开挖。模型盾构机开挖到预定位置时,同时关闭顶进电机、刀盘电机和螺旋出土器电机。开始开挖面被动破坏试验。启动刀盘电机,同时打开顶进电机,不开螺旋出土器电机,实时记录各个监测元件的值,包括刀盘上的水土压力值,开挖面前方土体中的位移值,地表土体的位移量。然后关闭刀盘电机和顶进电机,测各监测元件的数值。与真实盾构机开挖面被动破坏的过程更为接近,使模型试验结果更加科学、准确。
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公开(公告)号:CN108506005B
公开(公告)日:2019-08-09
申请号:CN201810197391.9
申请日:2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现刀盘压力监测功能的土压平衡模型盾构试验机,试验开始之前先将衬砌固定在盾壳外部,使衬砌和盾壳截面保持同心。衬砌传感器嵌入衬砌内部,引线通过衬砌上设置的引线槽导出,并与数据采集仪器连接。刀盘传感器引线通过刀盘面板背面的线槽进入刀盘驱动轴,传感器引线由此引到刀盘驱动轴末端。安装完成后向模型箱内填筑配置好的土体,填筑完成后启动盾构机经进行盾构隧道开挖模拟试验。刀盘上的压力传感器采集刀盘前方的土压力和水压力,通过无线发射和接收装置实时采集。衬砌上的压力传感器监测衬砌外的土压力和水压力,数据由外部数据采集装置采集。
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公开(公告)号:CN108487909B
公开(公告)日:2019-06-07
申请号:CN201810197375.X
申请日:2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公布了一种可实现开挖面压力监测功能的模型盾构机刀盘压力监测系统,监测系统包括土压应力传感器、渗压计、刀盘、刀盘轴承和无线发射器。压力传感器布置在刀盘上,感应面与刀盘面板平齐,引线穿通过刀盘面板后部引线槽进入刀盘轴承。刀盘轴承前部中空,隔板后轴承上设置引线孔,传感器引线通过引线孔从刀盘轴承中心引出至刀盘轴承外部,刀盘轴承外表面设置引线槽,将引线镶嵌在引线槽内,然后引致盾尾,与无线发射器连接。无线发射器固定在刀盘轴承尾部,随刀盘同步旋转,可避免试验时传感器引线绞断。无线发射器将压力传感器电信号转换成无线信号发射出去,外部无线接收装置进行数据接收存储,实现对盾构开挖面压力实时监测的功能。
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公开(公告)号:CN108506005A
公开(公告)日:2018-09-07
申请号:CN201810197391.9
申请日:2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现刀盘压力监测功能的土压平衡模型盾构试验机,试验开始之前先将衬砌固定在盾壳外部,使衬砌和盾壳截面保持同心。衬砌传感器嵌入衬砌内部,引线通过衬砌上设置的引线槽导出,并与数据采集仪器连接。刀盘传感器引线通过刀盘面板背面的线槽进入刀盘驱动轴,传感器引线由此引到刀盘驱动轴末端。安装完成后向模型箱内填筑配置好的土体,填筑完成后启动盾构机经进行盾构隧道开挖模拟试验。刀盘上的压力传感器采集刀盘前方的土压力和水压力,通过无线发射和接收装置实时采集。衬砌上的压力传感器监测衬砌外的土压力和水压力,数据由外部数据采集装置采集。
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公开(公告)号:CN108506004A
公开(公告)日:2018-09-07
申请号:CN201810197373.0
申请日:2018-03-11
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: E21D9/003 , E21D9/08 , E21D9/124 , G01M99/005 , G01N33/24
Abstract: 本发明公开了主动破坏过程中模型盾构机内部土压传递规律装置和方法,属于隧道工程的模型试验领域。通过模型盾构机刀盘上、土压舱内、螺旋出土器内安装微型土压力盒的方式,完成了对盾构机内部土压力监测点的布设;将前期盾构掘进过程中各处微型土压力盒达到的稳定值,作为研究开挖面主动破坏过程中盾构机内部土压传递规律的模型盾构机内部各处土压力的初始值;通过模型盾构机刀盘空转、螺旋出土器出土的试验方法,模拟真实盾构机主动破坏的过程,进而研究主动破坏过程中模型盾构机内部土压传递规律。本发明可用于模拟有水和无水条件下,砂土、黏土、砂卵石土等地层中盾构隧道开挖面主动破坏过程中模型盾构机内部土压传递规律。
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