隧道模型试验新型模具制造技术

本实用新型专利技术提出了隧道模型试验新型模具，包括模具内筒和套设在模具内筒外的模具外筒，模具内筒与模具外筒之间的容纳空间为模拟衬砌材料灌注槽；模具内筒由至少两个子内筒塔接而成，模具外筒由至少两个子外筒塔接而成，子内筒和子外筒均由工业塑料PPC一体注塑成型。本实用新型专利技术的每段子外筒和子内筒均为环状结构，结构简单，加工制作方便；模具耐久性好，不易在使用过程中损坏；而且能够保证隧道结构纵横断面的衬砌厚度形状。本实用新型专利技术与现有的室内隧道模型模具相比，本实用新型专利技术通过选定组合搭接子内筒和子外筒的组合数，灵活地调节模具的长度，依据不同的相似模型试验方案的要求，制造出不同长度的隧道模型。

【技术实现步骤摘要】
隧道模型试验新型模具
本技术属于于地质力学模型试验领域，具体涉及隧道模型试验新型模具。
技术介绍
目前随着我国公路与铁路隧道建设的迅速发展，隧道工程的建设规模日益加大，在隧道相关领域的研究也日益丰富。在隧道现场，由于其施工复杂性与隧道施工安全性等因素，研究人员作业困难，所以相似模型试验的出现在一定程度上解决了这个难题。然而，在确定相似模型试验的相似比后，隧道模型结构尺寸的精度成为研究的重中之重。隧道模型结构尺寸的精度由隧道模具确定，模具设计是否恰当，会直接影响到隧道模型制作的难易程度、成本、以及模型试验从加载到破坏整个过程的隧道模型表现出来的力学特性(包括结构的变形、受力、破坏的部位等)。目前流行的隧道模型模具主要为整体式模具，一次性浇筑，其中存在的问题有：1)模具结构复杂制作困难；2)隧道结构纵横断面的衬砌厚度形状难以精确控制；3)隧道模型的长度不可变；4)模具拆模困难，模具容易在使用过程中损坏等。因此，如何制作一种方便快捷、高精度、灵活多变、耐用的室内隧道模型试验新型模具成了当下隧道相似模型试验方面亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是提供隧道模型试验新型模具，以解决现有隧道模型的长度不可变的问题。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：隧道模型试验新型模具，包括模具内筒和套设在模具内筒外的模具外筒，模具内筒与模具外筒之间的容纳空间为模拟衬砌材料灌注槽；模具内筒由至少两个子内筒塔接而成，模具外筒由至少两个子外筒塔接而成。上述技术方案中，每段子外筒和子内筒均为环状结构，结构简单，加工制作方便；而且能够保证隧道结构纵横断面的衬砌厚度形状。本技术与现有的室内隧道模型模具相比，本技术通过选定组合搭接子内筒和子外筒的组合数，灵活地调节模具的长度，依据不同的相似模型试验方案的要求，制造出不同长度的隧道模型。在本技术的一种优选实施方式中，还包括模具基底，最下方的子内筒与模具基底卡扣连接，最下方的子外筒与模具基底卡扣连接。设置模具基底后，模具内筒和模具外筒均安装在模具基底上，由模具基底保证模具内筒和模具外筒同心，无需人工通过钢尺或千分尺调节中心，节约辅助时间，提高效率。在本技术的一种优选实施方式中，模具基底的上端面上设有第一环槽和与第一环槽同心的第二环槽，第二环槽位于第一环槽外；最下方的子内筒具有与第一环槽配合的第一卡接部，最下方的子外筒具有与第二环槽配合的第二卡接部。上述技术方案中，最下方的子内筒通过第一卡接部卡合于模具基底的第一环槽中，由此将模具内筒安装在模具基底上；最下方的子外筒通过第二卡接部卡合于模具基底的与第一环槽同心的第二环槽中，由此将模具外筒安装在模具基底上，且与模具内筒同心。在本技术的一种优选实施方式中，在相邻两个子内筒中，其中一个子内筒具有环形的第一限位台阶，另一个子内筒具有与第一限位台阶配合的第一限位凸台；在相邻两个子外筒中，其中一个子外筒具有环形的第二限位台阶，另一个子外筒具有与第二限位台阶配合的第二限位凸台。上述技术方案中，相邻两个子内筒或子外筒通过限位台阶和限位凸台的扣合方式连接为一体，连接结构简单。在本技术的一种优选实施方式中，第一限位台阶设在子内筒顶部的内壁或外壁上，第一限位凸台设在子内筒底部；和/或第二限位台阶设在子外筒顶部的内壁或外壁上，第二限位凸台设在子外筒底部。在本技术的另一种优选实施方式中，第一卡接部为设在子内筒底部的环形凸台，第二卡接部也为设在子外筒底部的环形凸台。第一卡接部和第二卡接部均为环形凸台，结构简单。在本技术的另一种优选实施方式中，模具外筒的内壁具有便于脱模的隔离层，模具内筒的外壁也具有隔离层。在模拟隧道衬砌材料和模具接触面之间设隔离层，方便拆模。在本技术的另一种优选实施方式中，隔离层为聚四氟乙烯涂覆层。在本技术的另一种优选实施方式中，所有子内筒的高度相同，或均不同，或不完全相同；所有子外筒的高度相同，或均不同，或不完全相同。在本技术的另一种优选实施方式中，子外筒的内径为25cm，子外筒的高度为子外筒直径的1/5-4/5。逐段拆模，每段子内筒/子外筒的长度短，避免了衬砌与模具之间接触面过大产生的大气压效应，进一步地减轻了拆模的难度。相比现有技术，本技术的有益效果为：1)本技术与现有的室内隧道模型模具相比，本技术通过选定组合搭接子内筒和子外筒的组合数，灵活地调节模具的长度，依据不同的相似模型试验方案的要求，制造出不同长度的隧道模型。2)在浇筑的过程中，本技术的模具不易变形，能保证模拟隧道衬砌结构在横纵断面的尺寸，提高隧道模型的精度。3)本技术在模拟隧道衬砌材料和模具接触面之间设隔离层，方便拆模；又由于为逐段拆模，每段模具的长度短，避免了衬砌与模具之间接触面过大产生的大气压效应，进一步地减轻了拆模的难度。4)本技术的每段子外筒和子内筒均为一体成型的环状结构，结构简单，加工方便。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本申请实施例的隧道模型试验新型模具的立体结构示意图。图2是本申请实施例的隧道模型试验新型模具的剖视示意图。图3是本申请实施例的隧道模型试验新型模具的模具基底的结构示意图。图4是本申请实施例的隧道模型试验新型模具的子内筒的剖视示意图。图5是本申请实施例的隧道模型试验新型模具的子外筒的剖视示意图。说明书附图中的附图标记包括：模具基底10、第一环槽11、第二环槽12、模具内筒20、子内筒21、第一卡接部211、第一限位凸台212、第一限位台阶213、模具外筒30、子外筒31、第二卡接部311、第二限位凸台312、第二限位台阶313、灌注槽40。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.隧道模型试验新型模具，其特征在于，包括模具内筒和套设在模具内筒外的模具外筒，模具内筒与模具外筒之间的容纳空间为模拟衬砌材料灌注槽；/n所述模具内筒由至少两个子内筒塔接而成，所述模具外筒由至少两个子外筒塔接而成。/n

【技术特征摘要】
1.隧道模型试验新型模具，其特征在于，包括模具内筒和套设在模具内筒外的模具外筒，模具内筒与模具外筒之间的容纳空间为模拟衬砌材料灌注槽；
所述模具内筒由至少两个子内筒塔接而成，所述模具外筒由至少两个子外筒塔接而成。


2.如权利要求1所述的隧道模型试验新型模具，其特征在于，还包括模具基底，最下方的子内筒与模具基底卡扣连接，最下方的子外筒与模具基底卡扣连接。


3.如权利要求2所述的隧道模型试验新型模具，其特征在于，所述模具基底的上端面上设有第一环槽和与第一环槽同心的第二环槽，第二环槽位于第一环槽外；
最下方的子内筒具有与所述第一环槽配合的第一卡接部，最下方的子外筒具有与所述第二环槽配合的第二卡接部。


4.如权利要求1所述的隧道模型试验新型模具，其特征在于，在相邻两个子内筒中，其中一个子内筒具有环形的第一限位台阶，另一个子内筒具有与所述第一限位台阶配合的第一限位凸台；
在相邻两个子外筒中，其中一个子外筒具有环形的第二限位台阶，另一个子外筒具有与所述第二限位台阶配合的第二限位凸台。


5.如权利要求4所述的隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建国，张万斌，张帆，李海军，罗海嘉，岳向均，吴厚航，邓晓佳，
申请(专利权)人：中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50