穿越断层隧道开挖模拟实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供的一种穿越断层隧道开挖模拟实验装置，利用两两铰接的短钢板模拟由围岩容重差异或高程差异导致的不均匀的围岩压力。铰接短钢板能传递剪力但不传递弯矩，使得模拟不均匀围岩压力的同时又不会因压力骤变而产生剪切破坏成为可能；通过纱网能灵活控制断层的厚度及倾角，得出更符合实际的断层模型，尤其在松软断层中更为明显；隧道衬砌模型两端的马蹄形软胶垫既能防止围岩材料进入隧道，又能防止出现因隧道结构与前后两侧的钢化玻璃在压力作用下直接接触产生的集中应力导致隧道衬砌模型破坏或钢化玻璃破裂的现象。本方案能做到通过控制单一变量研究断层地质对隧道的定量影响。

Simulation experimental device for excavation of tunnel through fault

The utility model provides a simulation experimental device for passing through the fault tunnel. The 22 articulated short steel plate is used to simulate the uneven surrounding rock pressure caused by the difference of the bulk density of the surrounding rock or the elevation difference. Hinged short plate can transfer shear but not transmission moment, it makes the simulation of inhomogeneous rock pressure and not because of the pressure change and shear failure is possible; the thickness and angle of the screen can flexibly control the fault, the fault model is more practical, especially in the soft fault is more obvious; the horseshoe shaped soft pad both ends of the tunnel lining model can prevent the surrounding material into the tunnel, and can prevent from both sides of tunnel structure before and after the glass under the pressure of the direct contact stress causes the tunnel lining damage model or toughened glass rupture phenomenon. This scheme can be used to study the quantitative influence of fault geology on the tunnel by controlling a single variable.

【技术实现步骤摘要】
穿越断层隧道开挖模拟实验装置
本技术涉及隧道试验
，具体涉及穿越断层隧道开挖模拟实验装置。
技术介绍
隧道在穿越断层时，极易出现塌方、大变形、突水突泥等工程问题，这将极大增加工程难度与费用，甚至造成安全事故。开展模型试验对断层破碎带进行施工力学、围岩破坏规律及围岩稳定性研究能有效预防或处置该类灾害。现有技术中，西南交通大学于2016年申请的申请号为201610004012.0的模拟隧道穿越活动断层的位移同步控制装置及试验方法，公开了其装置的构成是无盖的模型试验箱由活动的左半箱和固定的右半箱构成，左半箱通过加载板及水平加载装置连接于反力架上，通过下方的竖向加载装置连接于底座的水平移动副上，右半箱直接通过高强螺栓固定于底座上，右半箱的斜边与左半箱的斜边平行，且通过移动副连接。模型试验箱内设置有用于固定隧道模型的模型空间旋转支架。该装置能够模拟不同形式（走滑、倾向、斜向）、不同空间位置（隧道与断层交角、倾角关系）位移同步控制加载的活动断层粘滑错动下隧道破坏机制的试验，为隧道的设计与施工提供可靠的试验数据，以保证隧道的运营安全。但是，现有的断层模型穿越断层隧道开挖模拟实验在隧道埋深、断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿越断层隧道开挖模拟实验装置，其特征在于：包括试验箱体(1)，固定钢架(2)、U型钢(3)、角钢(4)、千斤顶(5)、传力钢板(7)、围岩模拟材料(9)、断层模拟材料(10)、隧道衬砌模型(11)、差动式数显位移计(13)、应变式土压力盒(14)、铰接装置(16)；所述固定钢架(2)下端穿过试验箱体(1)，所述固定钢架(2)为四组，所述四组固定钢架(2)沿隧道轴向平行分布；所述固定钢架(2)之间下端通过U型钢(3)连接，下端通过角钢(4)相连接；所述千斤顶(5)上顶固定于固定钢架(2)的上部，所述千斤顶(5)的下顶设置于传力钢板(7)上；所述传力钢板(7)由四块短钢板通过铰接装置(16)拼...

【技术特征摘要】
1.一种穿越断层隧道开挖模拟实验装置，其特征在于：包括试验箱体(1)，固定钢架(2)、U型钢(3)、角钢(4)、千斤顶(5)、传力钢板(7)、围岩模拟材料(9)、断层模拟材料(10)、隧道衬砌模型(11)、差动式数显位移计(13)、应变式土压力盒(14)、铰接装置(16)；所述固定钢架(2)下端穿过试验箱体(1)，所述固定钢架(2)为四组，所述四组固定钢架(2)沿隧道轴向平行分布；所述固定钢架(2)之间下端通过U型钢(3)连接，下端通过角钢(4)相连接；所述千斤顶(5)上顶固定于固定钢架(2)的上部，所述千斤顶(5)的下顶设置于传力钢板(7)上；所述传力钢板(7)由四块短钢板通过铰接装置(16)拼接而成，所述四块短钢板上均设置有千斤顶(5)；所述传力钢板(7)与试验箱体(1)所围空间填充围岩模拟材料(9)及断层模拟材料(10)；所述隧道衬砌模型(11)沿试验箱体(1)长度方向穿过围岩模拟材料(9)和断层模拟材料(10)；所述差动式数显位移计(13)和应变式土压力盒(14)沿隧道衬砌模型(11)的初衬外侧布设。2.根据权利要求1所述的穿越断层隧道开挖模拟实验装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李科，江星宏，丁浩，吴梦军，郭鸿雁，方林，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50