(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211004975.2 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 中国建设基础设施有限公司 地址 100029 北京市朝阳区安定路5号院 申请人 天津大学 (72)发明人 周强　王嘉伟　郑刚　周海祚　 朱宇杰　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 张建中 (51)Int.Cl. G01N 3/20(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/12(2006.01) (54)发明名称 一种足尺盾构管片压弯试验 装置 (57)摘要 本发明公开了一种足尺盾构管片压弯试验 装置， 包括垂直方向力加载装置及水平方向力加 载装置； 垂直方向力加载装置包括： 锚固于地面 的龙门架， 安装在龙门架横梁上并向盾构管片施 加垂直向下压力的千斤顶； 水平方向力加载装置 包括： 对应位于盾构管片径向左右两侧的左、 右 水平移动支座， 以及连接左、 右水平移动支座并 使两者相向施加水平力于盾构管片的连接装置。 本发明本发 明结构简单， 大幅简化既有压弯试验 装置； 试验装置便于拆卸， 方便管理试验场地。 传 力块A的滑动面及水平移动支座的设置可释放管 片在端部的角位移以及水平方向位移， 有效减小 由于装置超静定而带来的误差， 更易精准控制压 弯试验管片的受力状态与加载路径。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115266397 A 2022.11.01 CN 115266397 A 1.一种足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 包括垂直方向力加载装置及水平方 向力加载装置； 垂 直方向力加载装置包括： 锚固于地面的龙门架， 安装在龙门架横梁上并向 盾构管片施加垂直向下压力的千斤顶； 水平方向力加载装置包括： 对应位于盾构管片径向 左右两侧的左、 右水平移动支 座， 以及连接左、 右水平移动支 座并使两者相向施加水平力于 盾构管片的连接装置 。 2.根据权利要求1所述的足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 水平方向力加载装 置还包括滑轨， 左、 右水平 移动支座与滑轨滑动配合。 3.根据权利要求1所述的足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 水平方向力加载装 置还包括传力块A； 传力块A， 其位于左、 右水平移动支座与盾构管片之间； 其一面与左或右 水平移动支座侧面贴合， 其 一面与盾构管片端面贴合。 4.根据权利要求3所述的足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 传力块A包括内传 力块及外传力块， 内传力块与外传力块滑动配合， 内传力块与外传力块结合面为弧形面； 内 传力块与盾构管片端面贴合； 外传力块与左或右水平 移动支座侧面贴合。 5.根据权利要求1所述的足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 左、 右水平移动支 座设有水平方向通孔； 连接装置包括： 穿过左、 右水平移动支 座的水平方向通孔且一端或两 端带螺纹的连接杆， 套接在连接杆一端或两端外侧的空心千斤顶A， 与连接杆螺纹连接的螺 母； 由空心千斤顶 A向盾构管片施加水平方向力。 6.根据权利要求1所述的足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 左、 右水平移动支 座设有水平方向通孔； 连接装置包括： 穿过左、 右水平移动支座的水平方向通孔的钢绞线， 套接在钢绞线一端或两端外侧的空心千斤顶B， 与钢绞线两端固接的锚具； 空心千斤顶B位 于锚具与左或右水平 移动支座之间； 由空心千斤顶B向盾构管片施加水平方向力。 7.根据权利要求1所述的足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 垂直方向力加载装 置还包括水平放置的H型分配梁及传力块B， H型分配梁包括左、 右翼梁和 腹梁； 传力块B， 其 长度与盾构管片的宽度相匹配， 其上面为平面， 其下面为与盾构管片外表面相 配合的弧形 面； 千斤顶位于龙门架横梁和腹梁之间； 左、 右翼梁对称位于盾构管片顶部的左右两侧并通 过传力块B向盾构管片传递向下压力。 8.根据权利要求7所述的足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 左、 右翼梁下表面 焊有实心钢棒。 9.根据权利要求7所述的足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 实心钢棒与传力块 B的接触点 位于盾构管片外表面周向的三 等分线上 方。 10.根据权利要求7所述的足尺盾构管片压弯试验装置， 其特征在于， 左、 右翼梁和腹梁 可拆卸组装在一 起； 腹梁的长度可调整。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115266397 A 2一种足尺盾构管片压弯 试验装置 技术领域 [0001]本发明涉及 一种涉及隧道工程设备技术领域， 特别涉及 一种足尺盾 构管片压弯试 验装置。 背景技术 [0002]目前， 随着城市化进程加快， 地面交通量剧增， 亟需地下轨道交通分担压力， 而盾 构隧道的建设更是其中的关键环节。 盾构隧道的衬砌是 由预制管片组合而成， 盾构隧道的 质量与管片自身的承载力紧密相关， 在设计环 节需要基于实际承载状态对管片进行评估。 [0003]既有的盾构管片压弯承载力试验存在的问题有： 现有管片试验以缩尺试验为主， 或以直梁 试验代替， 这样不能真实还原工程中管片的破坏极限； 对于不同尺寸的盾构管片， 需制作配套加载支座， 加工过程繁琐且不经济； 目前用于管片压弯实验的加载装置大多较 为笨重， 不 易运输和安 放。 因此亟需一种结构 简单， 适用性强， 且加载 结果可靠的试验 装置。 发明内容 [0004]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种足尺盾构管片压弯试验装 置。 [0005]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是： 一种足尺盾构管 片压弯试验装置， 包括垂直方向力加载装置及水平方向力加载装置； 垂直方向力加载装置 包括： 锚固于地面的龙门架， 安装在龙门架横梁上并向盾构管片施加垂直向下压力的千斤 顶； 水平方向力加载装置包括： 对应位于盾构管片径向左右两侧的左、 右水平移动支座， 以 及连接左、 右水平 移动支座并使两者相向施加水平力于盾构管片的连接装置 。 [0006]进一步地， 水平方向力加载装置还包括滑轨， 左、 右水平移动支座与滑轨滑动配 合。 [0007]进一步地， 水平方向力加载装置还包括传力块A； 传力块A， 其位于左、 右水平移动 支座与盾构管片之间； 其一面与左或右水平移动支座侧 面贴合， 其一面与盾构管片端面贴 合。 [0008]进一步地， 传力块A包括内传力块及外传力块， 内传力块与外传力块滑动配合， 内 传力块与外传力块结合面为弧形面； 内传力块与盾构管片端面贴合； 外传力块与左或右水 平移动支座侧面贴合。 [0009]进一步地， 左、 右水平移动支座设有水平方向通孔； 连接装置包括： 穿过左、 右水平 移动支座的水平 方向通孔且一端或两端带螺纹的连接杆， 套接在连接杆一端或两端外侧的 空心千斤顶 A， 与连接杆螺纹连接的螺母； 由空心千斤顶 A向盾构管片施加水平方向力。 [0010]进一步地， 左、 右水平移动支座设有水平方向通孔； 连接装置包括： 穿过左、 右水平 移动支座的水平方向通孔的钢绞线， 套接在钢绞线一端或两端外侧的空心千斤顶B， 与钢绞 线两端固接的锚具； 空心千斤顶B位于锚具与左或右水平移动支座之间； 由空心千斤顶B向 盾构管片施加水平方向力。说　明　书 1/4 页 3 CN 115266397 A 3