[发明专利]明挖公路隧道与邻接双线隧道协同施工的模型试验装置

说明书

一种明挖公路隧道与邻接双线隧道协同施工的模型试验装置，包括，试验箱体、明挖公路隧道模拟装置，以及双线隧道模拟装置，其中，所述明挖公路隧道模拟装置，位于所述试验箱体内，进行有无支护结构的动态施工过程的模拟；所述双线隧道模拟装置，位于所述试验箱体内，进行隧道开挖支护的模拟。本发明的明挖公路隧道与邻接双线隧道协同施工的模型试验装置，可对明挖隧道的施工及临近双线隧道开挖的过程进行模拟，操作简便，组装灵活，普适性强，加快了试验过程中填土、出土进度，大幅减少了对人力、物力的需求；可以分析研究明挖公路隧道与邻接双线隧道开挖后围岩压力及地层位移规律，从而为隧道设计与施工方案的优化提供借鉴。

技术领域

本发明涉及隧道与地下工程试验技术领域，尤其涉及一种模拟施工过程的模型试验装置。

背景技术

随着城市地下空间的迅猛发展，城市明挖公路隧道施工时不可避免的会出现与既有或新建地铁隧道，既有管线等交叉纵横的现象。为了提高施工效率，也出现了明挖隧道与邻接双线隧道协同施工的情况。但二者的协同施工难度大，风险高，极易造成临近地层的二次扰动，对明挖公路隧道、双线隧道的施工和运营安全造成极大挑战。因此，如何保证两隧道间的协同施工后地层变形量及支护体系的稳定性成为了亟待解决的难题。

模型试验可以有效模拟隧道开挖过程中围岩压力变化和地层变形状态。现有模型试验大多针对基坑或隧道开挖对地层的扰动进行研究，鲜有学者对明挖公路隧道与邻接双线隧道协同施工展开模型试验研究。

当前的模型试验局限性较强，很难通过同一试验装置进行多组不同的试验工况模拟。同时，试验过程耗时长，操作步骤繁琐，填土、出土需要的大量的人力物力。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种明挖公路隧道与邻接双线隧道协同施工的模型试验装置，可对明挖隧道的施工及临近双线隧道开挖的过程进行模拟,分析研究明挖公路隧道与邻接双线隧道开挖后围岩压力及地层位移或变形规律，从而为隧道设计与施工方案的优化提供借鉴。

为了实现上述目的，本发明提供的明挖公路隧道与邻接双线隧道协同施工的模型试验装置，包括，试验箱体、明挖公路隧道模拟装置，以及双线隧道模拟装置，其中，

所述明挖公路隧道模拟装置，位于所述试验箱体内，进行有无支护结构的动态施工过程的模拟；

所述双线隧道模拟装置，位于所述试验箱体内，进行隧道开挖支护的模拟。

进一步地，所述试验箱体，还包括，底座、挡板、竖向立柱，以及横向支撑，其中，

所述竖向立柱固定连接在所述底座上，所述竖向立柱两两之间设置有所述横向支撑；

在所述竖向立柱、所述横向支撑之间设置有所述挡板。

进一步地，所述挡板，为有机玻璃板，并与所述横向支撑拼接安装。

进一步地，所述底座，为钢板材料；所述竖向立柱，为刚性材料；所述横向支撑，采用铝合金型材。

进一步地，，所述明挖公路隧道模拟装置，还包括，围护结构、砼支撑，以及钢支撑，其中，

所述围护结构，由两个平行设置的护板构成，用于模拟明挖公路隧道基坑开挖部分的围护结构；

所述砼支撑，设置在所述护板之间的顶层，由多根支撑管构成；

所述钢支撑，设置在所述护板之间、所述砼支撑的下层，由多根支撑管构成。

进一步地，，所述围护结构的护板，为PVC板；所述砼支撑和所述钢支撑，为PVC管。

进一步地，，所述砼支撑，通过双头螺栓与所述护板相连接；所述钢支撑，通过强力胶与护板相连接。