[发明专利]一种可模拟注浆锚杆与隧道衬砌相互作用的振动台模型试验装置

权利要求书

1.一种可模拟注浆锚杆与隧道衬砌相互作用的振动台模型试验装置，包括隧道衬砌模板以及节段组合式注浆锚杆(D7)，所述隧道衬砌模板包括衬砌内模板(G7)、衬砌外模板(G5)、模型底板(G4)以及模型顶板(G1)，所述衬砌内外模板(G5及G7)设有注浆锚杆空间定向孔(G2)，能够使隧道衬砌模型浇筑养护完成后形成特定预留孔；所述节段组合式注浆锚杆(D7)由注浆锚杆节段构件拼接而成，在隧道衬砌模型浇筑养护完成并放置于模型地层(F2)中后，锚杆节段构件(CJD、ZJD及MGD)通过隧道衬砌模型上的特定预留孔与其连接，最终形成整体结构。

2.根据权利要求1所述的一种可模拟注浆锚杆与隧道衬砌相互作用的振动台模型试验装置，其特征在于，所述的模型底板(G4)上部与模型顶板(G1)下部均设有衬砌内模板(G7)、钢丝网(G6)及衬砌外模板(G5)的形状凹槽，依次分布于内侧、中侧及外侧，形状凹槽具有固定深度，便于后期构件的组装；模型顶板(G1)上沿钢丝网定位迹线设有预留注浆孔(C3)，其分别位于钢丝网定位迹线的拱底、拱脚、拱腰、拱肩及拱顶位置，贯穿模型顶板(G1)，便于后期隧道衬砌模型的浇筑。

3.根据权利要求1所述的一种可模拟注浆锚杆与隧道衬砌相互作用的振动台模型试验装置，其特征在于，所述的注浆锚杆节段构件按功能划分为出浆段(CJD)、中间段(ZJD)以及锚固段(MGD)，注浆锚杆构件各段均具有A、B两个类型，其顶部与底部分别设有外凸卡点、导向卡槽，通过移动和旋转节段构件，使其端部的外凸卡点(ZJD_A1、ZJD_A2、MGD_A1及MGD_A2)进入另一节段构件端部的导向卡槽(ZJD_B1、ZJD_B2、MGD_B1及MGD_B2)内，能够实现不同A、B型节段构件(CJD、ZJD及MGD)组合与拼接的操作。

4.根据权利要求3所述的一种可模拟注浆锚杆与隧道衬砌相互作用的振动台模型试验装置，其特征在于，所述的注浆锚杆出浆段(CJD)位于节段组合式注浆锚杆(D7)的端部，包括节段上部出浆孔(CJD_A1及CJD_B1)、节段出浆口(CJD_A2、CJD_A4、CJD_B2及CJD_B4)、节段顶部加固区(CJD_A3及CJD_B3)、顶部与底部的外凸卡点(CJD_A4及CJD_A5)或导向卡槽(CJD_B4及CJD_B5)。

5.根据权利要求3所述的一种可模拟注浆锚杆与隧道衬砌相互作用的振动台模型试验装置，其特征在于，所述的注浆锚杆中间段(ZJD)位于出浆段(CJD)与锚固段(MGD)之间，包括节段出浆口(ZJD_A3、ZJD_A5、ZJD_B3及ZJD_B5)、顶部与底部的外凸卡点(ZJD_A1、ZJD_A2及ZJD_A4)或导向卡槽(ZJD_B1、ZJD_B2及ZJD_B4)。

6.根据权利要求3所述的一种可模拟注浆锚杆与隧道衬砌相互作用的振动台模型试验装置，其特征在于，所述的注浆锚杆锚固段(MGD)包括节段出浆口(MGD_A3、MGD_A6、MGD_B3及MGD_B6)、顶部的外凸卡点(MGD_A1及MGD_A2)或导向卡槽(MGD_B1及MGD_B2)、底部的端部螺纹(MGD_A5及MGD_B5)及预留锚杆拉伸孔口(MGD_A4、MGD_A8、MGD_B4及MGD_B8)；其一端与注浆锚杆中间段(ZJD)连接，另一端为施加预紧力和注浆的锚固端，包括螺帽(E4)、端部螺纹(E3)、注浆连接口(E2)以及可定位橡胶垫板(E1)。