專利名稱：一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模型試驗(yàn)系統(tǒng)，尤其是涉及一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
模型試驗(yàn)技術(shù)是研究巖土體中大型隧道工程問題的重要手段，可以定性或定量地研究隧道工程中圍巖以及隧道結(jié)構(gòu)的受力變形特性，試驗(yàn)結(jié)果能較好地反映真實(shí)的工程情況且具有廣泛的適用性，能為數(shù)值計(jì)算模型的建立提供合理的參數(shù)以及為數(shù)值模擬的結(jié)果提供可靠對比及參考依據(jù)，在研究一些極為復(fù)雜的工程問題時(shí)，模型試驗(yàn)技術(shù)甚至成為了唯一方法。因此，模型試驗(yàn)技術(shù)在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用，并在工程科研、設(shè)計(jì)及論證中發(fā)揮了重要作用。國際上如美國、俄羅斯、德國、意大利、日本、挪威等發(fā)達(dá)國家都先后開展了有關(guān)模型的試驗(yàn)研究工作，并針對不同的隧道形式、施工工藝及巖土體中的隧洞開挖過程中隧道結(jié)構(gòu)與圍巖穩(wěn)定性問題和其力學(xué)機(jī)理，進(jìn)行了卓有成效的研究工作，并研制了相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備；國內(nèi)如中國科學(xué)院系統(tǒng)的地質(zhì)與地球物理研究所、武漢巖土力學(xué)研究所、清華大學(xué)，原武漢水利電力大學(xué)、長江科學(xué)院、總參工程兵科研三所、鐵道部科學(xué)研究院西南分院，西南交通大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)等單位，都先后開展了這方面的研究工作，并研制了規(guī)模不等的配套模型試驗(yàn)設(shè)備。從總體上看，國內(nèi)外隧道工程模型試驗(yàn)設(shè)備的種類和樣式是比較多的。例如從模型放置方式看，分為臥式、立式兩類；從模型加載方式看，主要是采用千斤頂加載，少數(shù)用液囊或是氣囊加載；從反力的提供方式看，有金屬框架式和基坑式；從模型受力維數(shù)看，大部分都是二維的；從控制模型的平面應(yīng)變條件看，嚴(yán)格達(dá)到的不多，大多采用準(zhǔn)平面應(yīng)變條件；從模型內(nèi)所產(chǎn)生應(yīng)變場均勻程度和均勻范圍看，一般都比較小。然而，隨著巖土體中隧道工程的規(guī)模及難度越來越大，出現(xiàn)的工程問題更加復(fù)雜，需要研究的內(nèi)容也越來越多，對隧道及地下工程建設(shè)的科研設(shè)計(jì)水平和計(jì)算精度的要求越來越高，現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備在功能、加載方式、模型內(nèi)所形成的應(yīng)變場范圍和均勻程度等方面已不能很好地滿足工程實(shí)踐的需要，因此，迫切需要研制一種性能優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)、功能多樣化的隧道及地下工程試驗(yàn)設(shè)備，以滿足隧道及地下工程研究的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種多功能、較好地模擬賦存于巖土體中隧道的受力環(huán)境的隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括軌道、模型箱、伺服控制的試驗(yàn)加載裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸及支架，所述的軌道設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的頂部，所述的模型箱設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的中部，包括外框架、內(nèi)框架及有機(jī)玻璃板，所述的伺服控制的試驗(yàn)加載裝置包括水平加載千斤頂及豎向加載千斤頂，所述的豎向加載千斤頂設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的上部，所述的水平加載千斤頂設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的兩側(cè)，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)中部的兩側(cè)，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)座設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)上部的背面，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸與支架連接。所述的有機(jī)玻璃板設(shè)在模型箱前部，該有機(jī)玻璃面板上開設(shè)有預(yù)留孔或開挖孔， 所述的預(yù)留孔或開挖孔的位置和形狀配合巖土體隧道開挖的二維模型試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)隧道開挖模擬。所述的有機(jī)玻璃板設(shè)在模型箱前部，該有機(jī)玻璃面板上開設(shè)有預(yù)留孔或開挖孔， 所述的預(yù)留孔或開挖孔的位置和形狀配合城市建設(shè)中交叉穿越工程模型試驗(yàn)，模擬交叉穿越時(shí)對隧道的影響。所述的有機(jī)玻璃板的透光率>95%，實(shí)現(xiàn)外部的數(shù)字照相系統(tǒng)對模型的變化的同
步記錄。所述的模型箱下部還可設(shè)置底部千斤頂及旋轉(zhuǎn)桿，該底部千斤頂及旋轉(zhuǎn)桿通過抬升弓I起模型箱旋轉(zhuǎn)至模型邊坡破壞位置，進(jìn)行巖土體邊坡模型試驗(yàn)?zāi)M。所述的隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)可以進(jìn)行巖土體邊坡模型試驗(yàn)、巖土體隧道開挖的二維模型試驗(yàn)、城市建設(shè)中交叉穿越工程模型試驗(yàn)或立面旋轉(zhuǎn)加載試驗(yàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)該裝置具有一機(jī)多用功能，可對塊體系統(tǒng)、巖石隧道開挖、洞室、洞群、邊坡、盾構(gòu)開挖和穿越建(構(gòu))筑物進(jìn)行模型試驗(yàn)；(2)可實(shí)現(xiàn)不同建(構(gòu))筑物超載(點(diǎn)荷載或局部均布荷載)的模擬；(3)有效地解決了模型試驗(yàn)中要求應(yīng)變場均勻范圍大、均勻程度高的技術(shù)難題，能較好地模擬賦存于巖土體中隧道的受力環(huán)境。


圖1為使用本發(fā)明進(jìn)行圓形隧道平面模型試驗(yàn)的主視圖；圖2為使用本發(fā)明進(jìn)行矩形隧道平面模型試驗(yàn)的主視圖；圖3為使用本發(fā)明進(jìn)行交叉穿越工程平面模型試驗(yàn)的主視圖；圖4為使用本發(fā)明進(jìn)行巖土體邊坡模型試驗(yàn)的主視圖；圖5為本發(fā)明的側(cè)視圖。圖中1為外框架、2為內(nèi)框架、3為有機(jī)玻璃板、4為預(yù)留孔、5為開挖孔、6為水平加載千斤頂、7為豎向加載千斤頂、8為底部千斤頂、9為旋轉(zhuǎn)桿、10為模型箱、11為支墩、12為軌道、13為轉(zhuǎn)動(dòng)座、14為轉(zhuǎn)動(dòng)軸、15為轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸、16為支架、17為已有隧道。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括軌道12、模型箱10、 伺服控制的試驗(yàn)加載裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸及支架，軌道12有兩條，設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的頂部，模型箱10設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的中部，包括外框架1、內(nèi)框架2及有機(jī)玻璃板3， 外框架1及內(nèi)框架2均可拆卸，有機(jī)玻璃面板3設(shè)在模型箱10的前部，該有機(jī)玻璃面板3 上開設(shè)有預(yù)留孔4，有機(jī)玻璃板3的透光率> 95%，伺服控制的試驗(yàn)加載裝置包括水平加載千斤頂6及豎向加載千斤頂7，水平加載千斤頂6有六個(gè)，分別設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的兩側(cè)，豎向加載千斤頂7有三個(gè)，設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的上部，模型箱10的四周還設(shè)置有支撐用的支墩 11，轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)中部的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)座設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)上部的背面，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸與支架連接。利用該試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行圓形隧道平面模型試驗(yàn)，如圖1所示，按順序安裝好有機(jī)玻璃板3、外框架1和內(nèi)框架2 ；有機(jī)玻璃板3上設(shè)有預(yù)留孔4，預(yù)留孔4可以根據(jù)原型隧道實(shí)際形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)成圓形。(1)極限破壞試驗(yàn)?zāi)Ｐ途臀缓?，根?jù)具體工況，設(shè)定相似比，定出模型洞室位置和相應(yīng)載荷，進(jìn)行極限破壞試驗(yàn)試驗(yàn)前設(shè)定中主應(yīng)力比以及加載速率，利用三路水平加載千斤頂7施加水平向荷載，三路水平加載千斤頂7的油路相互獨(dú)立，可以分別控制，用于施加梯形或均布荷載；啟動(dòng)豎向加載千斤頂6施加豎向荷載，利用高像素?cái)?shù)碼攝像機(jī)作為外部數(shù)字照相系統(tǒng)，利用高像素?cái)?shù)碼攝像機(jī)透過有機(jī)玻璃板同步記錄模型表面位移和變形， 利用內(nèi)窺攝像設(shè)備監(jiān)控隧道內(nèi)部情況；(2)隧道開挖模擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ途臀缓螅鶕?jù)具體工況，設(shè)定相似比，定出開挖隧道位置和相應(yīng)載荷，試驗(yàn)前設(shè)定豎向和水平荷載值，啟動(dòng)加載程序至設(shè)定值，保持豎向加載千斤頂6和水平加載千斤頂7的位置不變，對隧道進(jìn)行開挖，利用高像素?cái)?shù)碼攝像機(jī)記錄模型表面位移和變形。實(shí)施例2一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括軌道12、模型箱10、 伺服控制的試驗(yàn)加載裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸及支架，軌道12有兩條，設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的頂部，模型箱10設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的中部，包括外框架1、內(nèi)框架2及有機(jī)玻璃板3， 外框架1及內(nèi)框架2均可拆卸，有機(jī)玻璃面板3設(shè)在模型箱10的前部，該有機(jī)玻璃面板3 上開設(shè)有預(yù)留孔4，有機(jī)玻璃板3的透光率> 95%，伺服控制的試驗(yàn)加載裝置包括水平加載千斤頂6及豎向加載千斤頂7，水平加載千斤頂6有六個(gè)，分別設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的兩側(cè)，豎向加載千斤頂7有三個(gè)，設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的上部，轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)中部的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)座設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)上部的背面，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸與支架連接。利用該試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行矩形隧道平面模型試驗(yàn)，如圖2所示，按順序安裝好有機(jī)玻璃板3、外框架1和內(nèi)框架2 ；有機(jī)玻璃板3上設(shè)有預(yù)留孔4，預(yù)留孔4可以根據(jù)原型隧道實(shí)際形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)成矩形。(1)極限破壞試驗(yàn)?zāi)Ｐ途臀缓?，根?jù)具體工況，設(shè)定相似比，定出模型洞室位置和相應(yīng)載荷，進(jìn)行極限破壞試驗(yàn)試驗(yàn)前設(shè)定中主應(yīng)力比以及加載速率，利用三路水平加載千斤頂7施加水平向荷載，三路水平加載千斤頂7的油路相互獨(dú)立，可以分別控制，用于施加梯形或均布荷載；啟動(dòng)豎向加載千斤頂6施加豎向荷載，利用高像素?cái)?shù)碼攝像機(jī)記錄模型表面位移和變形，利用內(nèi)窺攝像設(shè)備監(jiān)控隧道內(nèi)部情況；(2)隧道開挖模擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ途臀缓螅鶕?jù)具體工況，設(shè)定相似比，定出開挖隧道位置和相應(yīng)載荷，試驗(yàn)前設(shè)定豎向和水平荷載值，啟動(dòng)加載程序至設(shè)定值，保持豎向加載千斤頂6和水平加載千斤頂7的位置不變，對隧道進(jìn)行開挖，利用高像素?cái)?shù)碼攝像機(jī)記錄模型表面位移和變形。一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括軌道12、模型箱10、 伺服控制的試驗(yàn)加載裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸及支架，軌道12有兩條，設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的頂部，模型箱10設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的中部，包括外框架1、內(nèi)框架2及有機(jī)玻璃板3， 外框架1及內(nèi)框架2均可拆卸，有機(jī)玻璃面板3設(shè)在模型箱10的前部，該有機(jī)玻璃面板3 上開設(shè)有開挖孔5，有機(jī)玻璃板3的透光率> 95%，伺服控制的試驗(yàn)加載裝置包括水平加載千斤頂6及豎向加載千斤頂7，水平加載千斤頂6有六個(gè)，分別設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的兩側(cè)，豎向加載千斤頂7有三個(gè)，設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的上部，轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)中部的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)座設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)上部的背面，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸與支架連接。利用該試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行交叉穿越工程平面模型試驗(yàn)，如圖3所示。試驗(yàn)前按照實(shí)際工況和相似比設(shè)計(jì)好有機(jī)玻璃板中預(yù)留開挖孔5。模型就位后，按順序安裝好有機(jī)玻璃板 3、外框架1和內(nèi)框架2 ；設(shè)定豎向和水平荷載值，啟動(dòng)加載程序至設(shè)定值，保持豎向加載千斤頂6和水平加載千斤頂7位置不變；對預(yù)留開挖孔5處土體進(jìn)行開挖，利用高像素?cái)?shù)碼攝像機(jī)記錄模型表面位移和變形，利用內(nèi)窺攝像設(shè)備監(jiān)控已有隧道17的內(nèi)部情況。實(shí)施例4一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括軌道12、模型箱10、 伺服控制的試驗(yàn)加載裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸及支架，轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)中部的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)座設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)上部的背面，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸與支架連接。軌道12有兩條， 設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的頂部，模型箱10設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的中部，伺服控制的試驗(yàn)加載裝置包括水平加載千斤頂6及豎向加載千斤頂7，水平加載千斤頂6有六個(gè)，分別設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的兩側(cè)，豎向加載千斤頂7有三個(gè)，設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的上部，模型箱10的下部設(shè)置有底部千斤頂8及旋轉(zhuǎn)桿9，其中底部千斤頂8設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)底座的螺栓孔內(nèi)，在一定間距位置安裝的旋轉(zhuǎn)桿9作為轉(zhuǎn)軸，按照設(shè)定的速度抬升底部千斤頂8引起模型箱10旋轉(zhuǎn)至模型邊坡破壞位置進(jìn)行巖土體邊坡模型試驗(yàn)?zāi)M，如圖4所示。實(shí)施例5隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)的軌道上可以連接局部特殊荷載加載缸，軌道上標(biāo)有水平刻度，用于標(biāo)記點(diǎn)局部特殊荷載加載缸的位置；局部特殊荷載加載缸可以在軌道上自由移動(dòng)至指定位置后固定；局部特殊荷載加載裝置伸縮臂端部設(shè)計(jì)成螺紋狀，可以安裝不同形式的端頭模具，用于模擬不同情況的點(diǎn)荷載、局部均布荷載、單樁或群樁效應(yīng)寸。實(shí)施例6一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其側(cè)視圖如圖5所示，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括軌道、模型箱10、伺服控制的試驗(yàn)加載裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)軸13、轉(zhuǎn)動(dòng)座14、轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸15及支架16，軌道設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的頂部，模型箱10設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的中部，包括外框架、內(nèi)框架及有機(jī)玻璃板，外框架及內(nèi)框架均可拆卸，有機(jī)玻璃面板設(shè)在模型箱的前部，伺服控制的試驗(yàn)加載裝置包括水平加載千斤頂及豎向加載千斤頂，水平加載千斤頂設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的兩側(cè)，豎向加載千斤頂設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的上部，轉(zhuǎn)動(dòng)軸13設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)中部的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)座14設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)上部的背面，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸15與支架16連接。使用該系統(tǒng)進(jìn)行立面旋轉(zhuǎn)加載試驗(yàn)將支架16固定地基上，當(dāng)不做傾角狀態(tài)試驗(yàn)時(shí)，可通過鎖緊裝置將轉(zhuǎn)動(dòng)軸13固定。當(dāng)進(jìn)行傾角試驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸鎖緊解除，轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸15按照試驗(yàn)角度升降，主機(jī)框架以轉(zhuǎn)動(dòng)軸13為回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸13位于主機(jī)框架的重心所在平面，支架16和轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸15受力很小。系統(tǒng)框架旋轉(zhuǎn)至指定位置后，啟動(dòng)加載程序，施加設(shè)定的豎向和水平荷載。
權(quán)利要求
1.一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括軌道、模型箱、伺服控制的試驗(yàn)加載裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸及支架，所述的軌道設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的頂部， 所述的模型箱設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的中部，包括外框架、內(nèi)框架及有機(jī)玻璃板，所述的伺服控制的試驗(yàn)加載裝置包括水平加載千斤頂及豎向加載千斤頂，所述的豎向加載千斤頂設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的上部，所述的水平加載千斤頂設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)的兩側(cè)，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)中部的兩側(cè)，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)座設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)上部的背面，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸與支架連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的有機(jī)玻璃板設(shè)在模型箱前部，該有機(jī)玻璃面板上開設(shè)有預(yù)留孔或開挖孔，所述的預(yù)留孔或開挖孔的位置和形狀配合巖土體隧道開挖的二維模型試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)隧道開挖模擬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的有機(jī)玻璃板設(shè)在模型箱前部，該有機(jī)玻璃面板上開設(shè)有預(yù)留孔或開挖孔，所述的預(yù)留孔或開挖孔的位置和形狀配合城市建設(shè)中交叉穿越工程模型試驗(yàn)，模擬交叉穿越時(shí)對隧道的影響。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于， 所述的有機(jī)玻璃板的透光率>95%，實(shí)現(xiàn)外部的數(shù)字照相系統(tǒng)對模型的變化的同步記錄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的模型箱下部還可設(shè)置底部千斤頂及旋轉(zhuǎn)桿，該底部千斤頂及旋轉(zhuǎn)桿通過抬升引起模型箱旋轉(zhuǎn)至模型邊坡破壞位置，進(jìn)行巖土體邊坡模型試驗(yàn)?zāi)M。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)可以進(jìn)行巖土體邊坡模型試驗(yàn)、巖土體隧道開挖的二維模型試驗(yàn)、城市建設(shè)中交叉穿越工程模型試驗(yàn)或立面旋轉(zhuǎn)加載試驗(yàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種隧道及地下工程多功能模型試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括軌道、模型箱、伺服控制的試驗(yàn)加載裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸及支架，軌道設(shè)在試驗(yàn)系統(tǒng)的上部，模型箱設(shè)在中部，包括外框架、內(nèi)框架及有機(jī)玻璃板，伺服控制的試驗(yàn)加載裝置包括水平加載千斤頂及豎向加載千斤頂，轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)中部的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)座設(shè)在該試驗(yàn)系統(tǒng)上部的背面，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)加載缸與支架連接。本發(fā)明可對塊體系統(tǒng)、巖石隧道開挖、洞室、洞群、邊坡、盾構(gòu)開挖和穿越建筑物進(jìn)行模型試驗(yàn)，并具有立面旋轉(zhuǎn)加載的功能，有效地解決了模型試驗(yàn)中要求應(yīng)變場均勻范圍大、均勻程度高的技術(shù)難題，能較好地模擬賦存于巖土體中隧道的受力環(huán)境。
文檔編號(hào)G01M99/00GK102235942SQ20101015947
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者張子新, 石振明, 雷慶華, 黃昕 申請人:同濟(jì)大學(xué)