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申请/专利权人：青岛理工大学;中国建筑第五工程局有限公司;中国建筑股份有限公司;中国建设基础设施有限公司;中建南方投资有限公司;桂林理工大学

摘要：本发明公开一种基于双模盾构施工引起地表沉降五维空间效应试验系统的方法，首先制作地层相似材料模型；然后布设纵横向地表监测点；安装盾构机模型，进行盾构施工；盾构机模型采用双盾体模式；盾构施工过程中进行五维监测：设计步长和时间维度地表沉降数据观测方法，结合三维扫描获得五维数据；最后根据监测的数据，进行变形信息处理，进而实现五维数据采集。本方案通过相似材料模拟技术对盾构施工引起的地表沉降效应进行物理模拟，以确定盾构施工引起地表沉降的步长效应以及时间效应，为揭示和分析盾构隧道施工造成地表沉降的空间、时间特性，确定地表沉降在盾构步长影响下以及时间效应影响下的演化规律提供技术支持。

主权项：1.基于双模盾构施工引起地表沉降五维空间效应试验系统的方法，所述试验系统包括试验模型箱、试验监测系统和盾构机模型装置，模型试验箱用以模拟实际施工地质条件，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤A、制作地层相似材料模型：获得待研究地区的地质勘探报告，根据地质勘探报告，结合相似比确定方法进行试验相似比的确定，进而根据相似比制作地层相似材料模型；步骤B、布设纵横向地表监测点：对试验监测系统精度进行检验，以选择适合试验方案的分辨率，并进行试验监测系统布设；步骤C、安装盾构机模型，进行盾构施工；所述盾构机模型采用双盾体模式，包括嵌套的内盾体2和外盾体3，以及推力杆5、顶推装置6和渣土吸尘器7，外盾体3前部为局部镂空区31，内盾体2和外盾体3之间设置类牛腿构件4，推力杆5的一端固定在类牛腿构件4上，另一端与顶推装置6相连，顶推装置6同时连接至渣土吸尘器7；盾构机模型的前部设置有附带刀具的刀盘10，刀盘10通过扭矩杆12与转动电机13相连，转动电机13与交流电源14相连，通过转动电机13的旋转带动扭矩杆12，从而带动刀盘10旋转切削土体；步骤D、五维监测：设计步长和时间维度地表沉降数据观测方法，结合三维扫描获得五维数据；步骤D1、通过盾构模型的连续推进观测推进步长对监测点的影响，并进行三维扫描记录；步骤D2、对于时间维度的监测，采用变换盾构机模型停机时间来进行监测；步骤E、根据步骤D监测的数据，进行变形信息处理，进而实现五维数据采集。

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