[实用新型]一种由列车循环动荷载引起隧道沉降变化的模拟试验装置

说明书

一种由列车循环动荷载引起隧道沉降变化的模拟试验装置，其特征在于，包括模型箱、动力加载系统、沉降监测系统、智能测振系统以及控制系统；动力加载系统设置在模型箱上，模型箱内设置有土体，土体内设置有隧道模型，智能测振系统与隧道模型相连，沉降监测系统设置在动力加载系统上，并且动力加载系统、监测系统和智能测振系统均与控制系统相连。本实用新型通过试验装置模拟实际工程环境下，不同断面形状的隧道模型在循环动荷载下的沉降变化值，试验过程实现实时、动态、精准的监测，适用于各类土层中列车循环动荷载下隧道长期沉降变化的分析与预测，并对不同断面形状的隧道类型做出对比且更加合理的选择。

技术领域

本次实用新型涉及的是一种建筑工程技术领域中的技术装置，具体是一种列车循环动荷载引起隧道沉降变化的模拟试验装置。

背景技术

近年来，中国地铁运输系统发展迅猛，交通运输量大幅增加，同时引起的工程环境问题也日益突出，地铁长期行车荷载诱发的振动对环境影响显著，如地铁长期运行荷载诱发的地基较大沉降和不均匀变形是软土工程的一个重要问题。由于列车在隧道中按一定频次反复通过，隧道长期受到列车动荷载影响，导致隧道发生沉降变形，威胁行车安全。同时，不同断面形状的隧道类型在列车循环动荷载下产生的隧道沉降值也存在差异。因此长期循环动荷载是引起隧道沉降的重要因素。

经现有的技术文献检索发现，目前由于我国不同地域，土体性质差异较大，地下工程如地铁隧道建设工程中，针对隧道受长期循环动荷载作用下的沉降值研究大多以现场测试、经验及理论分析为主，尽管考虑到的影响因素越来越多，但往往与工程实际存在不同程度的偏差，仍需要不断调整与改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种由列车循环动荷载引起隧道沉降变化的模拟试验装置，该装置能够模拟列车循环动荷载引起隧道沉降变化。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种由列车循环动荷载引起隧道沉降变化的模拟试验装置，包括模型箱、动力加载系统、沉降监测系统、智能测振系统以及控制系统；模型箱内设置有土体，土体内设置有隧道模型，智能测振系统和动力加载系统均与隧道模型相连，沉降监测系统设置在动力加载系统上，并且动力加载系统、监测系统和智能测振系统均与控制系统相连。

本实用新型进一步的改进在于，模型箱包括钢板底座、单向橡胶角轮、三角型钢框架与有机玻璃板；钢板底座采用薄钢板，钢板底座上四角安装有单向橡胶角轮，钢板底座上设置有四块有机玻璃板，四块有机玻璃板相连并形成空腔，空腔内填充有土体，土体内设置有隧道模型。

本实用新型进一步的改进在于，动力加载系统包括电液伺服作动器、动载供给设备以及固定支撑框架，其中，电液伺服作动器固定于固定支撑框架上，动载供给设备内部设置有电动机和油压泵，电动机与油压泵相连，油压泵与电液伺服作动器相连；电动机连接有散热器。

本实用新型进一步的改进在于，固定支撑框架包括混凝土支撑板、钢管支架与固定角轮钢底板；混凝土支撑板水平设置并且高度能够调节；钢管支架为两对，并且竖直设置；混凝土支撑板与钢管支架上端连接，钢管支架下端固定于固定角轮钢底板上。

本实用新型进一步的改进在于，电液伺服作动器设置在混凝土支撑板上，并且电液伺服作动器下端穿过混凝土支撑板；固定角轮钢底板上设置有用于固定单向橡胶角轮的凹槽；固定角轮钢底板底部贴附有橡胶减震层。

本实用新型进一步的改进在于，隧道模型上设置有导向筒，并且导向筒与隧道模型通过螺栓连接；导向筒内设置有动力加荷杆，动力加荷杆一端与隧道模型相连，另一端与电液伺服作动器相连；有机玻璃板前板表面贴附有直角坐标透明刻度板，其坐标原点与隧道模型断面形心重合；隧道模型断面形状为矩形、圆形或拱形。

本实用新型进一步的改进在于，控制系统包括数据记录仪、数据处理器以及控制主机，所述数据记录仪与数据处理器相连，数据处理器与控制主机相连。