[实用新型]一种盾构隧道纵向结构性状模型试验装置

权利要求书

1.一种盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，包括：模型箱(1)、模型隧道(2)和地下水控制装置(3)，其中：

所述模型箱(1)为一个顶部开口的方形箱体，所述箱体的两个侧面为透明钢化玻璃(4)，在任一侧所述钢化玻璃(4)上设置有刻度尺(5)；

所述模型箱(1)内设置多种类型的模型土(6)，所述模型隧道(2)设置在所述模型土(6)内，且不同类型的模型土(6)沿着所述模型隧道(2)的纵向分别设置在所述模型隧道(2)不同的位置；

所述地下水控制装置(3)包括供水设备(7)和供水管道(8)，所述供水设备(7)设置在所述模型箱(1)外侧，所述供水管道(8)的进水端与所述供水设备(7)相连通，所述供水管道(8)的出水端设置在所述模型箱(1)内。

2.根据权利要求1所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述模型隧道(2)包括：模型衬砌环(9)和模型螺栓(10)，所述模型衬砌环(9)为直径200mm,长度40mm的多个圆环状短聚乙烯短管组成，所述模型衬砌环包括一个封顶管片(11)、两个邻接管片(12)和三个标准管片(13)共六个模型管片组成，所述模型螺栓(10)为直径φ＝3mm，长度l＝16mm的尼龙66螺丝，每片管片四个端面中央各钻一个3mm的手孔通过模型螺栓(10)与前后左右管片相连接，环向、纵向个各通过6根的所述模型螺栓(10)与不同所述模型管片相连接。

3.根据权利要求2所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述供水管道(8)包括第一管道(14)、第二管道(15)和第三管道(16)，所述第一管道(14)的进水端与所述供水设备(7)相连通，所述第一管道(14)的出水端分别与所述第二管道(15)和所述第三管道(16)的进水端相连接，所述第二管道(15)和所述第三管道(16)出水端分别设置在所述模型箱(1)的不同位置，所述第二管道(15)和所述第三管道(16)设置在所述模型箱(1)内的部分相连通。

4.根据权利要求3所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述第一管道(14)上设置第一进水阀门(17)，所述第二管道(15)上设置有第二进水阀门(18)，所述第三管道(16)上分别设置有第三进水阀门(19)和第四进水阀门(20)。

5.根据权利要求4所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述模型箱(1)包括一箱体框架，箱体框架由角钢(21)和方管钢(22)组成，所述模型箱(1)除设置钢化玻璃(4)的另外两个侧面和底面设置防水竹胶板(23)，所述钢化玻璃(4)和防水竹胶板(23)与所述箱体框架的接缝处设置填充玻璃胶。

6.根据权利要求5所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，模型隧道(2)的拱顶、拱底和拱腰位置设置监测元件(24)，所述监测元件(24)与组成所述模型隧道(2)的管片固定连接并做防水处理，所述监测元件(24)与数据采集仪电连接。

7.根据权利要求6所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述第二管道(15)和所述第三管道(16)设置在模型箱内的部分设置有出水孔，对应所述出水孔设置有细纱布，所述细纱布与所述第二管道(15)和所述第三管道(16)固定连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述模型箱(1)长度和宽度为2-2.2米，高度为1.5-1.6 米。

9.根据权利要求5所述的盾构隧道纵向结构性状模型试验装置，其特征在于，所述箱体框架的侧面包括5根横向方管钢(22)和7根纵向方管钢(22)，横向的所述方管钢(22)之间距离为500-550mm,纵向的所述方管钢(22)之间距离为300-310mm，竖向的所述方管钢(22)距离所述模型箱(1)的上下底面300mm处焊接所述角钢(21)，所述角钢(21)用于将所述箱体框架的侧面纵向设置的方管钢(22)连接在一起。