[发明专利]一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统

权利要求书

1.一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统，其特征在于：包括顶部设置注水口的试验箱、预设有马蹄形隧道的岩体模型和卸荷装置，所述岩体模型放置在试验箱的下部，所述试验箱的上部注入适当深度的水，所述试验箱正对马蹄形隧道的一侧面为钢化玻璃板，所述钢化玻璃板上预留有与马蹄形隧道相一致的开口；所述卸荷装置包括电机组、由两支撑杆与一推杆铰接而成的Y形钢架、可组合成马蹄形的多块挡板和与挡板数量匹配的中空的滑轨，所述滑轨的头端均设置在一固定板上，滑轨的尾端从钢化玻璃板的开口处伸入至马蹄形隧道内，滑轨内设置有延伸出滑轨头端的传动杆，所述传动杆分别与电机组内的各电机的输出端相连接，在马蹄形隧道内的所述传动杆的周圈间断地设置有多个从动钢块，所述滑轨上设置有可滑移的滑块，所述滑块设置有延伸至滑轨内且可与从动钢块重叠或错开的载荷钢块，所述滑轨的尾端套设有弹簧，所述弹簧的一端固定于滑轨上，另一端固定于滑块上；所述挡板紧贴马蹄形隧道的内壁处设置，相邻所述挡板之间预留一定间隙，每块所述挡板均设置两个Y形钢架，所述Y形钢架的两支撑杆固定于挡板上，其中一Y形钢架的推杆通过铰支座固定于滑轨尾端，另一Y形钢架的推杆通过铰支座固定于滑块上。

2.根据权利要求1所述的一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统，其特征在于：所述岩体模型由砂、水泥、重晶石粉及各种添加剂制作而成。

3.根据权利要求2所述的一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统，其特征在于：所述岩体模型、钢化玻璃板与试验箱之间填充密封垫圈或粘贴密封胶。

4.根据权利要求2所述的一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统，其特征在于：所述岩体模型内预埋有可监测其应力变形和渗透压力数据的光纤传感器。

5.根据权利要求1所述的一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统，其特征在于：所述注水口处连接有可提供水压的气液复合加载装置。

6.根据权利要求1所述的一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统，其特征在于：所述电机组设置有可控制其内各电机单独运行、同时运行或次序运行的控制盒。

7.根据权利要求1所述的一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统，其特征在于：所述从动钢块、载荷钢块的截面为十字形，二者相互重叠时承载荷载，二者相互错开时实现瞬态卸荷。

8.根据权利要求7所述的一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统，其特征在于：所述从动钢块、载荷钢块处于相互重叠的状态时，所述弹簧为压缩状态。

9.根据权利要求1所述的一种模拟海底隧道开挖瞬态卸荷试验系统，其特征在于：所述挡板包括两块圆弧形钢板和三块方形钢板，以组装成马蹄形挡板。