The invention discloses a horizontal displacement measuring device for a tunnel model under closed high pressure environment, which is composed of a high-strength casing system, a lead system and a displacement measuring system. High strength casing system includes a solid tube and a L type connected horizontal and vertical casing casing; a solid tube, one end connected to the outer beltline tunnel model observation point, the other end of the telescopic casing with the level; lead system including non elastic wire, fixed pulley and the counterweight blocks, no lead end is connected with elastic solid tube and the other end of the fixed pulley through the sleeve assembly and suspension counterweight; displacement measurement system by the scale of the counterweight block vertical displacement for horizontal displacement of tunnel model observation point measurement. The invention also discloses a horizontal displacement measurement method for tunnel models based on the above device, which can be applied to model tests with closed high-pressure environment, such as geotechnical centrifuge test, geomechanical model test and so on.
【技术实现步骤摘要】
一种密闭高压环境下隧道模型水平位移量测装置及方法
本专利技术涉及生命线工程防灾减灾
,具体来讲,涉及一种密闭高压环境下隧道模型水平位移量测装置及方法,同样适用于长线型地下管线的模型试验中地下管线的水平位移量测。
技术介绍
随着城市地下空间如火如荼地开发,深埋于土体中的长线型地下工程日益网络化,例如地铁隧道、地下管线等。不可避免地要穿越一些不稳定的地层或者抗震不利的地带,在走滑断层错动、地震等地质作用下,这些生命线工程极其容易发生形变破坏,进而可能会引发严重的次生灾害,并且修复困难,影响正常生产生活。因此探析研究隧道在不良地质或者灾害情况下的形变变得十分关键。在模拟走滑断层错动、地震等地质作用下的模型试验中,隧道模型的应变和相对收敛的量测等可以在隧道的内部展开。然而在隧道模型狭小空间内部布置水平位移量测传感器非常困难,一旦隧道模型结构发生变形破坏,放置于隧道模型内部的传感器也可能遭受破坏。对于隧道模型水平方向上的位移,可能存在轴向方向和径向方向同时发生的情况,如何有效获取隧道模型沿腰线的整体变形一直是难以解决的技术难题;如果在试验后挖去上覆土体去量测隧道模型的整体变形,将只能获得最终的变形数据,无法获得破坏过程中隧道模型的变形发展过程。因此,针对土工离心机试验、地质力学模型试验具有密闭高压的特殊环境,如何有效量测隧道模型的水平位移成为缩尺模型模拟的技术重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有量测技术的不足,提供一种刚度足够,可承受高压密闭环境,活塞式套管系统可自由无摩擦地收缩,可连续、准确、无间断地采集各观测点水平位移数据,原理清晰、操作易于实现 ...
【技术保护点】
一种密闭高压环境下隧道模型水平位移量测装置,其特征在于:包括高强套管系统、引线系统和位移量测系统;所述高强套管系统包括实心管和套管组件,套管组件包括成L型相通连接的水平套管和竖直套管;实心管一端连接至隧道模型外侧腰线的观测点,另一端可伸缩的配合于水平套管之内;所述引线系统包括无弹性引线、定滑轮和配重块,定滑轮设于所述水平套管和竖直套管的相接拐弯处以及竖直套管的末端;无弹性引线穿设于所述套管组件之内,一端连接所述实心管的伸缩端,另一端通过所述定滑轮引出所述竖直套管之外并悬挂所述配重块;所述位移量测系统包括垂直悬挂于密闭高压环境之外并配合于所述配重块一侧的刻度尺,通过刻度尺对配重块的垂直位移量测实现隧道模型观测点的水平位移量测。
【技术特征摘要】
1.一种密闭高压环境下隧道模型水平位移量测装置,其特征在于:包括高强套管系统、引线系统和位移量测系统;所述高强套管系统包括实心管和套管组件,套管组件包括成L型相通连接的水平套管和竖直套管;实心管一端连接至隧道模型外侧腰线的观测点,另一端可伸缩的配合于水平套管之内;所述引线系统包括无弹性引线、定滑轮和配重块,定滑轮设于所述水平套管和竖直套管的相接拐弯处以及竖直套管的末端;无弹性引线穿设于所述套管组件之内,一端连接所述实心管的伸缩端,另一端通过所述定滑轮引出所述竖直套管之外并悬挂所述配重块;所述位移量测系统包括垂直悬挂于密闭高压环境之外并配合于所述配重块一侧的刻度尺,通过刻度尺对配重块的垂直位移量测实现隧道模型观测点的水平位移量测。2.根据权利要求1所述的密闭高压环境下隧道模型水平位移量测装置,其特征在于:所述实心管的伸缩端外壁具有一圆周槽,所述圆周槽内环箍一个密封圈,所述密封圈与所述水平套管内径适配以实现所述实心管与所述水平套管的滑动配合。3.根据权利要求2所述的密闭高压环境下隧道模型水平位移量测装置,其特征在于:所述密封圈是特氟龙密封圈。4.根据权利要求1所述的密闭高压环境下隧道模型水平位...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡奇鹏,肖至慧,马宏伟,陈星欣,肖朝昀,苏世灼,汤友为,
申请(专利权)人:华侨大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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