[发明专利]一种在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置，包括模型箱和设置在模型箱内的已建隧道模拟组件；其特征在于，还包括设置在所述模型箱一侧的新建隧道模拟组件；

所述模型箱为顶部开口的箱型结构，其箱体内相对的两侧壁面上分别沿竖向开设有滑槽，并在两滑槽连线一侧的箱体侧壁面上开设有连通箱体内外的第一入口孔和第二入口孔，且所述第二入口孔的内径大于所述第一入口孔的内径；

所述已建隧道模拟组件包括在各所述滑槽中分别组合设置的空心万向球和调节组件，以及包括可在所述模型箱内固定安装的第一管件和第二管件；

所述空心万向球的中部开设有柱形通孔，其可在对应滑槽中自由转动，且滑槽中的空心万向球与调节组件一一对应设置，使得所述空心万向球可在对应调节组件作用下实现竖向位置的调整及位置固定；所述第一管件的两端分别穿设于两滑槽内空心万向球的柱形通孔中，所述第二管件与所述第一管件通过可调固定架连接，并使得两管件的相对位置可通过调整所述可调固定架来确定；

所述新建隧道模拟组件包括嵌设于第一入口孔中的第三空心万向球和设置于所述第二入口孔中的第四空心万向球；所述第四空心万向球的外径小于第二入口孔的内径，并在所述模型箱上对应该第四空心万向球设置有始终封堵所述第二入口孔的定位机构，由其固定所述第四空心万向球并调整其在所述第二入口孔中的位置。

2.根据权利要求1所述的在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置，其特征在于，所述调节组件包括分设于所述空心万向球上下两侧的弧面垫片和弧面底座；

所述弧面垫片的底面压持于对应空心万向球的顶部，并在其上方设置有升降调节件；所述弧面底座支撑在对应空心万向球的底部，并在其下方设置有可进行竖向形变的弹性件。

3.根据权利要求2所述的在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置，其特征在于，所述升降调节件包括螺旋杆和固定螺母；所述固定螺母固定在所述模型箱上，所述螺旋杆的一端连接所述弧面垫片，另一端穿过所述固定螺母并与之螺纹匹配；

和/或

所述弹性件为竖向延伸设置的弹簧，其一端连接所述弧面底座，另一端抵接于所述滑槽的底部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置，其特征在于，所述定位机构包括定位平板、挂件和紧固件；

所述定位平板贴设于所述模型箱的内壁面设置，其中部开设有用于嵌设所述第四空心万向球的通孔；所述挂件设置在所述定位平板的顶部，其与紧固件匹配连接，并可通过调整所述紧固件改变所述第四空心万向球在第二入口孔中的位置。

5.根据权利要求4所述的在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置，其特征在于，所述紧固件包括紧固螺栓，并对应其在所述第二入口孔上方的箱体顶部开设有长腰形孔；

所述紧固螺栓的底部活动连接在所述长腰形孔中，并可在其中沿箱体侧壁延伸方向往复运动；且所述紧固螺栓与所述挂件螺纹匹配，并可通过转动所述紧固螺栓调整所述挂件的高度。

6.根据权利要求1～3、5中任一项所述的在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置，其特征在于，所述可调固定架包括两个伸缩架；

所述伸缩架包括四个连接片，连接片之间通过控距离螺栓连接；

两所述伸缩架之间通过控角度螺栓和中心回转结连接，并在两伸缩架相互背离的端部分别铰接设置有固定圈；两所述固定圈的内径分别与对应管件的外径对应，用于两管件的穿设与固定。

7.根据权利要求1～3、5中任一项所述的在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置，其特征在于，所述模型箱由玻璃、钢材、混凝土或者塑料制成。

8.根据权利要求1～3、5中任一项所述的在已建隧道区域近接施工的模拟试验装置，其特征在于，空心万向球为Q235钢材做成的中空球体，其中部形成有柱形通孔；

和/或

两管件分别为塑料、石膏或者混凝土预制而成的中空圆柱体，其外径与对应柱形通孔的内径对应。