[实用新型]一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置

权利要求书

1.一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置，其特征是：包括主体试验箱(1)、环境模拟箱(2)、检测装置和冻融循环模拟系统(4)；所述环境模拟箱(2)设置于主体试验箱(1)内，隧道衬砌结构模型(5)竖立放置于环境模拟箱(2)内，隧道衬砌结构模型(5)外壁上设置衬砌背后局部积水模拟装置(6)，衬砌背后局部积水模拟装置(6)通过积水补给管路(7)与悬挂于主体试验箱(1)外壁上的积水补给装置(9)相连接；所述环境模拟箱(2)内于隧道衬砌结构模型(5)外填装围岩模拟材料(12)；所述检测装置的元器件埋设于围岩模拟材料(12)内，粘贴于隧道衬砌结构模型(5)的内、外壁上；所述冻融循环模拟系统(4)的主机设置于主体试验箱(1)外，其送风装置(3)设置于主体试验箱(1)侧壁的上部。

2.如权利要求1所述的一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置，其特征是：所述围岩模拟材料(12)填装时每15cm一层分作至少两次进行填装，每次填装完毕后层间刮毛，避免分层，然后人工振捣20次使围岩模拟材料(12)达到需求的容重要求。

3.如权利要求1所述的一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置，其特征是：所述隧道衬砌结构模型(5)采用不同隧道断面尺寸和不同材料配合制作。

4.如权利要求1所述的一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置，其特征是：所述衬砌背后局部积水模拟装置(6)采用高强度海绵制作，与隧道衬砌结构模型(5)外壁紧密贴合，并在其中心固定积水补给管路(7)出水端，积水补给管路(7)外部包裹保温材料。

5.如权利要求1所述的一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置，其特征是：所述积水补给装置(9)由电子水量监测装置、储水罐、补给水管组成，由电子水量监测装置自动记录储水罐内水量变化情况，以实现监测积水补给作用过程。

6.如权利要求5所述的一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置，其特征是：所述主体试验箱(1)由钢板焊接组成，箱体顶面与箱体螺栓固结，方便开合填装围岩模拟材料(12)、隧道衬砌结构模型(5)、衬砌背后局部积水模拟装置(6)；箱体顶面按试验监测、积水补给需求开设通孔(11)，方便补给水管、监测线缆引出。

7.如权利要求5所述的一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置，其特征是：所述环境模拟箱(2)内壁和底壁上均设置一定厚度的保温层，一侧侧壁上设置可开启的密闭门(8)。

8.如权利要求1所述的一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置，其特征是：所述冻融循环模拟系统(4)的主机由大型程控式高低温冷暖空调及控制系统组成。

9.如权利要求1所述的一种冻土区隧道衬砌背后局部积水冻融循环作用模拟、监测装置，其特征是：所述监测装置包括土压力计、温度探测传感器、应变花、数控位移采集仪、电子水量监测装置、静态应变采集仪或者动态采集仪。