[发明专利]一种隧道教学实验模型

摘要

本发明公开了一种隧道教学实验模型。用于教学上集中呈示现隧道施工中的各个工序的结构特性且为学生提供实验操作。具有一立于地面的模拟隧道甬道，甬道为由钢板围构而成为的隧道钢板模型；隧道模型外设置钢架，钢架由若干立柱构成的侧架及若干横梁固连构成；所述甬道沿纵向等分为三段，即代表隧道施工不同阶段的三个模型单元。本发明能全过程反映隧道超前地质预报、监控量侧等综合模拟情况，既呈现隧道施工中的各个工序，又适用于本专业本科生参观学习、实验操作的隧道实验模型。以本模型为依托开展让学生有切身感受的工程实际、参与施工过程的技能训练和创新思维锻炼实践，形成综合性的新型创新实验项目。

主权项

一种隧道教学实验模型，用于教学上集中呈示现隧道施工中的各个工序的结构特性且为学生提供实验操作，其特征在于，具有一立于地面的模拟隧道甬道(100)，甬道为由钢板围构而成为的隧道钢板模型；隧道模型外设置钢架(200)，钢架由若干立柱构成的侧架及若干横梁固连构成；所述甬道沿纵向等分为三段，即代表隧道施工不同阶段的三个模型单元；钢架与隧道钢板模型间设置有若干作为向隧道钢板模型施加变形荷载的千斤顶(300)传递加载模拟隧道围岩压力；承力板(310)用作向模型施加荷载时的反力支座，用于该模型的固定及加载；所述三个模型单元分别为：第一模型单元Ⅰ：该单元模拟已施作二次衬砌的隧道，有两层混凝土，其钢板(100)与第一层混凝土(110)间环向五个部位埋设压力盒(410)，在第一层混凝土中环向五个部位埋设钢筋计(420)，模拟对围岩压力和初期支护内力进行监测；在第一层与第二层混凝土(120)间环向五个部位埋设层间压力盒(430)，在第二层混凝土中环向五个部位埋设埋入式混凝土应变计(440)，模拟初期支护与二次衬砌间压力和二次衬砌内力进行监测；第二模型单元Ⅱ：该单元模型模拟已施作初期支护的隧道，有一层混凝土(110)，其钢板与混凝土间环向五个部位埋设压力盒，在混凝土中环向五个部位埋设钢筋计，模拟对围岩压力和初期支护内力进行监测；第三模型单元Ⅲ：该单元模型模拟隧道刚开挖的状态，本单元在钢板上环向无个部位安装表面应变计，并在拱顶设挂钩用作拱顶下沉测点、左右边墙设水平收敛测点，模拟隧道开挖完成后，对拱顶下沉和水平收敛等位移参数进行监测。