[实用新型]台阶法施工隧道围岩及支护结构力学特性实验系统

权利要求书

1.一种台阶法施工隧道围岩及支护结构力学特性实验系统，其特征是：包括试验土体构造单元、土体容纳装置、台阶法开挖单元、数据采集单元以及数据处理中心，其中：

所述土体构造单元，设置于土体容纳装置内，根据不同待试验的土体参数对现场土体的重塑，重塑过程中在围岩衬砌部分与开挖断面部分埋设监测元件；

所述土体容纳装置，具有一定容纳空间，容纳并固定重塑后的试验土体监测所用的试验土体；

所述台阶法隧道开挖单元，与土体容纳装置连接，自动模拟现场台阶法开挖隧道过程；

所述数据采集单元，接收土体构造单元内的监测元件所得数据传输至数据处理中心；

所述数据处理中心接收监测数据。

2.如权利要求1所述的一种台阶法施工隧道围岩及支护结构力学特性实验系统，其特征是：所述土体构造单元，对待模拟试验的土体的粘聚力、内摩擦角以及含水率进行测定，得到土体参数，进行土体重塑。

3.如权利要求1所述的一种台阶法施工隧道围岩及支护结构力学特性实验系统，其特征是：重塑的土体模型与现场土体为等比例，满足受力分析下的各项力学指标，比例控制在1:15至1:25之间。

4.如权利要求1所述的一种台阶法施工隧道围岩及支护结构力学特性实验系统，其特征是：监测元件包括位移计、应变计或多点位移计，埋设于监测围岩衬砌部分与开挖断面部分，测量衬砌土压力、断面土压力与地层沉降。

5.如权利要求1所述的一种台阶法施工隧道围岩及支护结构力学特性实验系统，其特征是：所述监测元件共包含多组，包括间隔设置在开挖断面前不同距离处，构成监测面系统，每组监测面共计多条监测线，位于隧道上部，相隔两条监测线相差一定角度，每条监测线上均设置多个监测元件。

6.如权利要求1所述的一种台阶法施工隧道围岩及支护结构力学特性实验系统，其特征是：所述土体容纳装置，包括钢制壳体，所述壳体上设置有钢化玻璃，以观察施工进度，所述壳体至少一侧设置有隧道入口。

7.如权利要求1所述的一种台阶法施工隧道围岩及支护结构力学特性实验系统，其特征是：所述台阶法隧道开挖单元，包括导轨、滑动基座、升降机构和平台，所述导轨设置在土体容纳装置的隧道入口的一侧，所述滑动基座活动设置于导轨上，滑动基座上设置有升降机构，所述升降机构上端设置有平台。