[实用新型]一种寒区隧道线性含水带冻胀模型

权利要求书

1.一种寒区隧道线性含水带冻胀模型，其特征在于：包括冻胀围岩系统、环境调控系统以及冻胀力数据采集系统；

冻胀围岩系统包括模拟围岩（1）、二次衬砌（3）以及冻胀围岩线性裂隙带，二次衬砌（3）贯穿模拟围岩（1）分布，冻胀围岩线性裂隙带为设置在模拟围岩（1）上并可注水的条状孔，冻胀围岩线性裂隙带包括分布于模拟围岩（1）内部的围岩线性含水带（4）和分布于模拟围岩（1）与二次衬砌（3）之间的衬砌背后含水带（2）；

环境调控系统包括制冷装置（6）和双轴反力架装置（5）；制冷装置（6）包括围设在模拟围岩（1）外周的空心夹层板，在空心夹层板的内腔中设有纵横交错分布的多块肋板（604），多块肋板（604）将空心夹层板的内腔分隔为多个腔室，在肋板（604）上开设有供制冷液体在相邻腔室中流通的通孔（605），在空心夹层板上还设有供制冷液体进入的输入阀（607）和供制冷液体排出的输出阀（606）；反力架装置包括套设在空心夹层板外周的框架结构（502），在框架结构（502）上间隔设有用于通过空心夹层板向模拟围岩（1）施加载荷的多个千斤顶（501）；

冻胀力数据采集系统包括分别设置在模拟围岩（1）和二次衬砌（3）之间并位于二次衬砌（3）的拱顶、拱脚、边墙以及仰拱的多个感应器组，任意一个感应器组均包括压力传感器（8）和温度传感器（7），所有压力传感器（8）和温度传感器（7）均与计算机相连。

2.根据权利要求1所述的一种寒区隧道线性含水带冻胀模型，其特征在：模拟围岩（1）的形状为立方体，二次衬砌（3）沿水平方向贯穿模拟围岩（1）的中心分布。

3.根据权利要求2所述的一种寒区隧道线性含水带冻胀模型，其特征在：空心夹层板的数量为四块，四块空心夹层板分别设置在二次衬砌（3）周向所对应的模拟围岩（1）的四个侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种寒区隧道线性含水带冻胀模型，其特征在：空心夹层板包括间隔平行分布的两块基板（602），两块基板（602）的外缘通过条状的密封板（601）相连。

5.根据权利要求4所述的一种寒区隧道线性含水带冻胀模型，其特征在：同一块空心夹层板中，在密封板（601）和远离模拟围岩（1）的一块基板（602）外侧均设有保温层（603）；保温层（603）的材料为聚氨酯，保温层（603）的厚度不低于3cm。

6.根据权利要求2所述的一种寒区隧道线性含水带冻胀模型，其特征在：框架结构（502）包括矩形框架（502-2）以及固定在矩形框架（502-2）上的两块水平载荷板（502-3）和两块竖直载荷板（502-1），多个千斤顶（501）的缸体端分别垂直固定在对应的水平载荷板（502-3）或竖直载荷板（502-1）上。

7.根据权利要求2所述的一种寒区隧道线性含水带冻胀模型，其特征在：二次衬砌（3）采用钢板焊接制作，在二次衬砌（3）的中部设有供感应器组的脚线穿出的穿线孔。