1.盾构隧道结构受力变形室内模型试验装置,其特征是,包括模型槽、隧道模型、土层、压力装置、位移计和应变片;所述隧道模型位于所述模型槽内,所述隧道模型上设置位移计与应变片,所述位移计、应变片与数据采集仪连接;所述土层位于所述隧道模型周围;所述压力装置位于所述土层上。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道结构受力变形室内模型试验装置,其特征是,所述隧道模型包括多个管片,所述管片通过螺栓连接,拼装形成多环的隧道模型;所述管片的周边内、外侧对称环向布设所述应变片,所述管片的四周布设所述位移计。
3.根据权利要求2所述的盾构隧道结构受力变形室内模型试验装置,其特征是,所述隧道模型由多环管片组成,管片数量根据实际模拟隧道长度确定。管片的内侧以90°的圆心角分布位移计,以45°的圆心角在管片内外侧的边缘对称分布设置应变片,其中每环管片布置位移计共4个,应变片共8对;在隧道模型纵向接头的连接螺栓上及环向接头的连接螺栓上设置所述应变片。
4.根据权利要求1所述的盾构隧道结构受力变形室内模型试验装置,其特征是,所述模型槽为钢板连接成的顶端开口的箱体,所述钢板一周设置肋钢,两侧面设置钢架,所述钢架与所述肋钢连接。
5.根据权利要求1或4所述的盾构隧道结构受力变形室内模型试验装置,其特征是,所述模型槽的尺寸为2.4m×1.5m×1.8m。
6.根据权利要求4所述的盾构隧道结构受力变形室内模型试验装置,其特征是,所述压力装置包括压力计、千斤顶、加压板,所述加压板位于所述隧道模型上方的土层上,所述压力计位于所述加压板上,所述千斤顶位于所述压力计上,其上方设置反力架,所述反力架与所述钢架的顶端连接。
7.盾构隧道结构受力变形室内模型试验装置安装方法,包括以下步骤:
(1)管片模型制作;配制一定比例的砂浆,采用铁丝制作钢筋笼,通过管片模具浇注形成管片;
(2)安装模型槽;将预设尺寸的钢板连接成上端开口的箱体,环绕钢板表面设置肋钢,在两侧面设置钢架,所述钢架与所述肋钢连接,填充砂土在模型槽中;
(3)安装隧道模型;采用管片拼装形成隧道模型,所述隧道模型置于所述模型槽中;
(4)铺设土层;在所述隧道模型周围铺设砂土;
(5)安装压力装置;在所述隧道模型的正上方中部设置加压板,所述加压板上设置压力计,在所述压力计上设置千斤顶,在千斤顶的上方设置反力架,所述反力架与所述钢架的顶端连接。
8.根据权利要求7所述的盾构隧道结构受力变形室内模型试验装置安装方法,其特征是,所述步骤(3)中,隧道模型为多环结构,在隧道模型管片的内侧以90°的圆心角分布位移计,以45°的圆心角在管片内外侧的边缘对称分布设置应变片;在隧道模型纵向接头的连接螺栓上及环向接头的连接螺栓上设置所述应变片;所述应变片、位移计与外部数据采集仪连接。