[发明专利]旁侧基坑开挖对既有隧道洞周加固影响的离心试验装置

权利要求书

1.一种旁侧基坑开挖对既有隧道洞周加固影响的离心试验装置，其特征在于，包括试验箱体、隧道洞周加固模拟系统、基坑开挖模拟系统和离心机数据采集系统，所述试验箱体内填有砂土地基，所述隧道洞周加固模拟系统和基坑开挖模拟系统均埋设于沙土地基内；所述隧道模型周围安装有检测仪器，检测仪器与离心机数据采集系统相连；当基坑开挖模拟系统启动后，隧道洞周加固模拟系统周围的检测仪器检测相关数据，并将数据发送至离心机数据采集系统，离心机数据采集系统获得各传感器信号，并传送至计算机，用于后续分析和计算。

2.如权利要求1所述的离心试验装置，其特征在于，所述隧道洞周加固模拟系统包括采用铝管制作的隧道主体和若干预制圆柱体，所述隧道主体水平预埋于试验箱体的砂土地基内，隧道主体的轴线与试验箱体的其中一侧边平行；在隧道主体的中部周向间隔布置若干预制圆柱体，预制圆柱体的间距根据工况调整。

3.如权利要求2所述的离心试验装置，其特征在于，所述预制圆柱体采用水泥砂浆预制，其内沿轴线方向预埋有固定螺栓，固定螺栓的端部伸出，插入隧道主体的预留孔与内侧的螺母配合连接；所述隧道主体的轴线与各预埋圆柱体的轴线垂直。

4.如权利要求2所述的离心试验装置，其特征在于，在隧道主体的外壁粘贴有若干应变片，部分应变片与预制圆柱体交替布置；在隧道主体上方的砂土地基内布置若干弯曲元，若干弯曲元沿垂直于隧道主体轴线的方向间隔布置；在隧道主体上方的砂土地基表面安装有若干差动位移传感器和若干激光位移传感器，其中，差动位移传感器位于隧道主体的正上方，且沿隧道主体轴线方向间隔布置；所述激光位移传感器沿垂直于隧道主体轴线的方向间隔布置；各应变片、弯曲元和各位移传感器均分别与离心机数据采集系统相连。

5.如权利要求1所述的离心试验装置，其特征在于，所述基坑开挖模拟系统包括围护墙模拟体、排液管和排液箱；所述围护墙模拟体固定安装在砂土地基内，其内底部标高与隧道主体的内底部标高一致；所述围护墙模拟体内设橡胶层，围合成重液腔，重液腔内灌注有与基坑内待开挖土体相同密度的重液，重液的高度与开挖深度一致；重液腔的底部安装有与离心机数据采集系统相连的孔压计；重液腔内通过排液管与排液箱相连，排液管上配置有阀门，具体配置有电磁阀和流速控制阀。

6.如权利要求5所述的离心试验装置，其特征在于，围合成重液腔的橡胶袋采用质量轻、刚度小、厚度薄的橡胶膜制作；橡胶袋底部通过防水接头与排液管相连，橡胶袋与围护墙模拟体之间通过夹具固定。

7.如权利要求5所述的离心试验装置，其特征在于，所述围护墙模拟体为矩形结构，其中一侧边与隧道主体的轴线平行。

8.如权利要求5所述的离心试验装置，其特征在于，所述排液箱由若干铝板围合焊接而成，排液箱上分别开进液口和出气口，进液口通过排液管连接重液腔；出气口通过连接的气管延伸至试验箱体外，平衡内外压差方便重液排液。

9.如权利要求1所述的离心试验装置，其特征在于，所述试验箱体为矩形箱体，采用刚性材料制作。

10.如权利要求5所述的离心试验装置，其特征在于，所述重液为氯化锌溶液。