[实用新型]一种隧道衬砌及周边围岩力学特征测试模型装置

说明书

本实用新型涉及隧道建筑技术领域，尤其涉及一种隧道衬砌及周边围岩力学特征测试模型装置，包括隧道模型、台架、加载系统和测量系统，所述隧道模型根据实际隧道尺寸按照缩尺比例并使用相似材料进行模拟建造，且隧道模型设置在台架中，加载系统也设置在台架中对隧道模型进行加载，测量系统对隧道模型受力及变形进行量测，其中，所述隧道模型包括隧道衬砌及周边围岩。本实用新型的一种隧道衬砌及周边围岩力学特征测试模型装置能供广大科研人员研究衬砌背后空洞的致害机理，试验的结果可为实际工程提供参考与借鉴。

技术领域

本实用新型涉及隧道建筑技术领域，尤其涉及一种隧道衬砌及周边围岩力学特征测试模型装置。

背景技术

隧道衬砌背面空洞是常见的质量缺陷。由于隧道工程的特殊性和所处工程地质水文地质条件的复杂性，隧道衬砌背面空洞危害机理模糊，围岩与支护之间的相互作用关系也尚不明确。当前单纯采用理论分析和数值计算等技术手段进行研究存在不足。

大量的工程实践证明，地质力学模型试验方法是一种行之有效的方法，能够客观地反映围岩与隧道衬砌结构的关系，试验结果更为直观。

为此，亟需提供一种仿真性能好，结果直观的隧道衬砌及周边围岩力学特征测试模型装置及实验方法，能够使工程技术人员把握隧道衬砌及周边围岩力学特征、变形趋势和稳定性特点，从而引导工程技术人员作出准确判断。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种仿真性能好，结果直观的隧道衬砌及周边围岩力学特征测试模型装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种隧道衬砌及周边围岩力学特征测试模型装置，

包括隧道模型、台架、加载系统和测量系统，所述隧道模型根据实际隧道尺寸按照缩尺比例并使用相似材料进行模拟建造，且隧道模型设置在台架中，加载系统也设置在台架中对隧道模型进行加载，测量系统对隧道模型受力及变形进行量测；

其中，所述隧道模型包括隧道衬砌及周边围岩。

优选地，所述台架包括：反力支撑板1，两个左右侧板2，承载板3，底板4，六个前后侧板5，两个前后侧板加固件6；

反力支撑板1及底板4与地面平行水平设置；

两个左右侧板2分别垂直设置在反力支撑板1和底板4的两端，采用螺栓连接，承载板3直接放置于模拟的围岩之上；

两个前后侧板加固件6分别将前面三个侧板及后面三个侧板螺栓连接成整体，并与反力支撑板1及底板4垂直向螺栓连接；

所述隧道衬砌模型7设置在承载板3、两个左右侧板2、六个前后侧板5、底板4所围成的空间中心位置，周围充填模拟围岩。

优选地，所述加载系统包括千斤顶8，千斤顶8设置在反力支撑板1 和承载板3之间。

优选地，所述测量系统包括：压力计9，应变片10及土压力盒11；

所述压力计9设置在千斤顶8与承载板3之间对应的位置；

所述应变片10黏贴在隧道模型对应位置，所述土压力盒11埋设于隧道模型中对应位置。

优选地，所述反力支撑板1和两个左右侧板2均为32号加工槽钢；

所述承载板3为8mm厚钢板；

六个所述前后侧板5中，前后靠左右两侧四个由8mm厚钢板加工制成，前后中部两个为8mm厚透明有机玻璃。