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专利号: 2022100854919
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于研究盾构隧道管片错台的纵向接头等效模型,其特征在于,所述纵向接头等效模型(1)为连接在相邻两个管片环(2)之间且具有柔性的环形结构,且所述纵向接头等效模型(1)的抗剪刚度与相邻两个原型管片环之间所有纵向接头的抗剪刚度之和相等。

2.根据权利要求1所述的用于研究盾构隧道管片错台的纵向接头等效模型,其特征在于,所述纵向接头等效模型(1)的抗剪刚度按照如下方式确定:基于公式Kp=nξκbGbAb/lb,计算相邻两个原型管片环之间所有纵向接头剪切刚度之和Kp;

其中,Kp为相邻两个原型管片环之间的所有纵向接头剪切刚度之和;n为原型管片环间纵向接头个数;ξ为考虑凹凸榫、混凝土管片摩擦力的剪切刚度修正系数;kb为原型管片环间纵向接头的铁木辛柯剪切系数;Gb为原型管片环间纵向接头的剪切模量;Ab为原型管片环间纵向接头剪切面面积;lb为原型管片环间纵向接头长度;

基于所设定的管片环与原型管片环之间的几何相似比CL和弹性模量相似比CE,根据公式Km=Kp/CECL,换算得到纵向接头等效模型(1)的剪切刚度Km。

3.根据权利要求2所述的用于研究盾构隧道管片错台的纵向接头等效模型,其特征在于,所述纵向接头等效模型(1)的剪切模量和纵向宽度是按照如下方式确定的:基于公式Km=κsGA/l得到纵向接头等效模型剪切模量G和纵向宽度l的关系,其中,κs为纵向接头等效模型的铁木辛柯剪切系数;G为纵向接头等效模型的剪切模量;

A为纵向接头等效模型的剪切面面积;l为纵向接头等效模型的纵向宽度。

4.根据权利要求3所述的用于研究盾构隧道管片错台的纵向接头等效模型,其特征在于,当已确定纵向接头等效模型(1)的材质时,则所述纵向接头等效模型(1)的剪切模量为已知量,基于已确定的纵向接头等效模型的剪切刚度Km和公式Km=κsGA/l,得到所述纵向接头等效模型(1)的纵向宽度l。

5.根据权利要求3所述的用于研究盾构隧道管片错台的纵向接头等效模型,其特征在于,当所述纵向接头等效模型(1)的纵向宽度l为已知量时,则基于已确定的纵向接头等效模型的剪切刚度Km和公式Km=κsGA/l,得到所述纵向接头等效模型(1)的剪切模量,并基于所得到的剪切模量选择对应的纵向接头等效模型的材质。

6.根据权利要求4所述的用于研究盾构隧道管片错台的纵向接头等效模型,其特征在于,所述纵向接头等效模型(1)为沿所述管片环(2)的环向均匀设置的丁腈橡胶圈。

7.根据权利要求1所述的用于研究盾构隧道管片错台的纵向接头等效模型,其特征在于,所述纵向接头等效模型(1)的横截面厚度小于所述管片环(2)的横截面厚度。

8.根据权利要求1所述的用于研究盾构隧道管片错台的纵向接头等效模型,其特征在于,所述纵向接头等效模型(1)的两侧通过粘性材料与相邻两个所述管片环(2)形成连接以形成盾构隧道纵向结构。