一种多工况模型隧道试验装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116026527A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202211504253.3(22)申请日2022.11.29(71)申请人中交基础设施养护集团有限公司地址100102北京市朝阳区望京西园二区221号楼5层601室申请人中交隧桥（南京）技术有限公司郑州大学(72)发明人朱磊李东彪杨鹏宇王钰轲李朕宇(74)专利代理机构南京汇盛专利商标事务所(普通合伙)32238专利代理师吴静安(51)Int.Cl.G01M3/02(2006.01)G01N33/38(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种多工况模型隧道试验装置(57)摘要本发明公开一种多工况模型隧道试验装置，包括液压机、推杆、加压泵、汲水泵、加热器、试验箱、透水板、模型隧道、土压力传感器、水压力传感器、应变片、数据收集仪和集水器；该装置可以针对不同试验目标构建包含不同土压力工况、不同水压力工况以及不同温度工况的多种试验工况，适用于多种模型隧道试验。本发明的多工况模型隧道试验装置的水体层两侧分别连通加压泵和汲水泵，由此可在试验箱内形成流动水，构成“动水”工况，更加符合实际工况，适用于过江、过海盾构隧道模型试验。CN116026527ACN116026527A权利要求书1/1页1.一种多工况模型隧道试验装置，其特征在于：包括液压机、推杆、加压泵、汲水泵、加热器、试验箱、透水板、模型隧道、土压力传感器、水压力传感器、应变片、数据收集仪和集水器；所述试验箱设置在液压机的工作台上，试验箱内部自下而上依次设有填土层和水体层；所述透水板压盖在填土层上；所述试验箱的两对称侧壁对应填土层中部位置分别对称设有安装孔；所述模型隧道埋于填土层内且模型隧道的两端分别穿出试验箱上两安装孔；所述集水器与模型隧道一端相连接；所述试验箱的顶盖上设有通孔，所述推杆一端与液压机的输出端连接，另一端穿过通孔与所述透水板连接；所述试验箱两个对称侧壁对应水体层位置分别对应设有与加压泵连通的进水口和与汲水泵连通的出水口；所述加热器和水压力传感器设置在水体层内并分别与数据收集仪连接；所述土压力传感器埋于填土层内并设于模型隧道周侧且与数据收集仪连接；所述应变片粘贴在模型隧道外侧壁。2.根据权利要求1所述的多工况模型隧道试验装置，其特征在于：还包括电磁铁和绕制在电磁铁上的线圈；所述液压机包括支撑梁、工作台、连接支撑梁和工作台的导向柱、设置在支撑梁上的油压缸和滑动连接在导向柱上且位于支撑梁与工作台之间并与油压缸输出端连接的升降台；所述电磁铁固定连接在升降台下端面，所述推杆与电磁铁磁性连接。3.根据权利要求2所述的多工况模型隧道试验装置，其特征在于：所述电磁铁在与推杆的配合连接面设有与推杆大小相适配的卡槽。4.根据权利要求2所述的多工况模型隧道试验装置，其特征在于：所述推杆通过连接法兰与透水板固定连接。5.根据权利要求1～4任一所述的多工况模型隧道试验装置，其特征在于：所述模型隧道内侧底部采用斜面结构，所述集水器与模型隧道的斜面结构较低一侧一端相连接。6.根据权利要求1所述的多工况模型隧道试验装置，其特征在于：所述模型隧道与安装孔的配合连接处、所述推杆与通孔的配合连接处、进水口和出水口分别设置密封环并采用密封胶密封。7.根据权利要求1所述的多工况模型隧道试验装置，其特征在于：所述透水板上设有透水口和滤网。8.根据权利要求1所述的多工况模型隧道试验装置，其特征在于：所述试验箱侧壁上设有出线口，土压力传感器、水压力传感器、应变片分别经数据线穿过出线口与数据收集仪相连。9.根据权利要求1所述的多工况模型隧道试验装置，其特征在于：所述试验箱侧壁设有箱门。10.根据权利要求1所述的多工况模型隧道试验装置，其特征在于：所述模型隧道上设有与试验目标相适配的接缝。2CN116026527A说明书1/6页一种多工况模型隧道试验装置技术领域[0001]本发明属于隧道工程领域，更具体地说，本发明涉及一种多工况模型隧道试验装置。背景技术[0002]盾构隧道由于其本身多缝的结构特征以及其所处地层纵向荷载差异较大等因素，极易产生接缝渗漏。接缝渗漏对盾构隧道结构的耐久性有着较大的影响，同时也对行车安全性有着较大威胁。对于盾构隧道接缝渗漏的研究有助于保证隧道结构安全，延长其使用寿命。为了解隧道断面内最易发生渗漏的位置以及不同接缝渗漏位置对模型隧道的影响，当前一般根据相似理论采用模型试验装置针对盾构隧道进行模拟试验，以此研究不同部位、不同程度接缝渗漏的严重程度、渗漏变化趋势、及渗漏部位管片应力及土压力等。[0003]但当前现有模型隧道试验装置存在着一定的局限性。现有模型隧道试验装置大多是针对性试验装置，这些装置是针对单一试验工况进行设计，所以这些模型