隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，包括：测量部，用于获取模型试验隧道的收敛变化数据，包括两个测量单元，每个测量单元包括：安装套，与模型验隧道直径相对应、对称设置在安装套内、且外端分别向两侧伸出的两个测量杆，分别安装在两个测量杆伸出的外端上、与模型试验隧道的隧道壁相对应的两个接触滑轮，连接在两个测量杆之间的位移传感器；该位移传感器弹性连接测量杆，并给测量杆向外的推力，使进入模型试验隧道后，接触滑轮均贴合隧道壁移动；定位环，连接两个测量单元的安装套，将两个测量单元固定成交叉设置状态；以及定位推送杆，连接端与测量部匹配相连。

【技术实现步骤摘要】
隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置
本技术属于岩体工程物理模拟试验装置领域，具体涉及一种隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置。
技术介绍
物理模拟试验是运用相似材料按照一定的相似比，将现场实际工程尺度的问题缩小成实验室尺寸问题，直观反映现场实际工程建设过程中岩土体应力、变形等参数变化，是岩土工程领域重要的研究手段，能有效解决现场试验难度大、成本高等问题。隧道开挖物理模拟实验中，非常重要的参数是围岩收敛变形，开挖引起的围岩及时响应是反映隧道围岩变形机理的重要参数。然而，在实际实验过程中，由于隧道直径相对较小(直径一般为20～30厘米)，同时隧道具有一定长度(大约2米)，人工测量难度大且效率低，不能保证隧道开挖后的及时测量，对实验结果影响较大，因此需要一种能够快速准确测定物理模拟试验隧道收敛变形的装置来保证试验准确顺利进行，为工程建设和科学研究提供依据。
技术实现思路
本技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，能够快速、准确地测定物理模拟试验隧道的收敛变形情况。本技术为了实现上述目的，采用了以下方案：本技术提供一种隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，其特征在于，包括：测量部，用于获取模型试验隧道的收敛变化数据，包括两个交叉设置、与该模型试验隧道相匹配的测量单元，每个测量单元包括：长条状的安装套，与模型试验隧道直径相对应、对称设置在安装套内、且外端分别向两侧伸出的两个测量杆，分别安装在两个测量杆伸出的外端上、与模型试验隧道的隧道壁相对应的两个接触滑轮，连接在两个测量杆之间的位移传感器；该位移传感器弹性连接测量杆，并给测量杆向外的推力，使进入模型试验隧道后，接触滑轮均贴合隧道壁移动；定位环，连接两个测量单元的安装套，将两个测量单元固定成交叉设置状态；以及定位推送杆，连接端与测量部匹配相连，长度与模型试验隧道的长度相对应。优选地，本技术所涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，还可以具有这样的特征：位移传感器包括：侧壁为电阻材料的电阻材料通道，设置在该电阻材料通道两侧分别与两个测量杆内端相连的两个金属导电片，和连接在两个金属导电片之间的绝缘弹簧；隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置还包括：数显仪，与位移传感器通信相连，获取位移传感器的表示位移变化的数据，处理得到隧道收敛情况数据，并进行相应显示。优选地，本技术所涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，还可以具有这样的特征：两个测量单元呈正交设置。优选地，本技术所涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，还包括：角度调节部，用于调节两个测量单元之间的夹角，包含：设置在固定环表面、显示测量单元之间夹角大小的夹角指示区域，连接在两个测量单元交叉处的转轴，形成在固定环的侧壁上、让测量单元自由转动的滑槽，和在调节好夹角后、将测量单元位置固定在固定环上的固定件。优选地，本技术所涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，还可以具有这样的特征：测量部包括至少三个测量单元。优选地，本技术所涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，还可以具有这样的特征：测量单元长度为20～30cm，定位环直径为10～15cm。优选地，本技术所涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，还可以具有这样的特征：定位推送杆上设有指示推送进入模型试验隧道内的距离的长度指示区域。优选地，本技术所涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，还可以包括：水准件，设置在定位推送杆的操作端上，用于调整定位推送杆的位置。优选地，本技术所涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，还包括：驱动部，与定位推送杆的操作端相连，驱动定位推送杆按照一定速度推送至模型试验隧道的预定位置处。技术的作用与效果本技术所提供的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，适用于隧道物理模拟试验巷道开挖后收敛变形快速测量，能够及时、准确地获取围岩变形信息，并且能够多角度测量围岩收敛变形，实现一次性全断面连续测量，为试验分析提供充足的数据，确保试验准时效性和连贯性，对物理模拟试验的准确性起到了至关重要的作用，为工程建设和科学研究提供了可靠的试验依据。附图说明图1是本技术实施例涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置的结构示意图；图2是本技术实施例涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置的部分结构的正视图；图3是本技术实施例涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置的侧视图；图4是本技术实施例涉及的测量单元的结构示意图；图5是本技术实施例涉及的位移传感器的结构及连接关系示意图。图中各符号含义如下：10-隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置、11-测量部、111-测量单元、111a-安装套、111b-两个测量杆、111c-接触滑轮、111d-位移传感器、111d-1-电阻材料通道、111d-2-两个金属导电片、111d-3-绝缘弹簧、111d-4-导线，12-定位环、13-定位推送杆、14-水准件、15-支座、151-支架、152-磁力底座、16-数显仪、Y-模拟围岩，S-模型试验隧道。具体实施方式以下参照附图对本技术所涉及的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置作详细阐述。<实施例>如图1至3所示，隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置10包含测量部11、定位环12、角度调节部、定位推送杆13、水准件14、支座15以及数显仪16。测量部11用于获取模型试验隧道S的收敛变化数据，它包括两个测量单元111。两个测量单元111交叉设置，并且与该模型试验隧道S相匹配。本实施例中，两个测量单元111初始状态呈正交设置，为十字型，测量单元111长度为20～30cm。如图2至4所示，每个测量单元111包括安装套111a、两个测量杆111b、两个接触滑轮111c以及位移传感器111d。安装套111a为长条状，内部中空。测量杆111b长度与模型试验隧道S的直径相对应，两个测量杆111b对称设置在安装套111a两侧部内，并且外端分别向两侧伸出安装套111a。本实施例中，测量杆111b的长度为200～220cm。两个接触滑轮111c分别安装在两个测量杆111b伸出的外端上，与模型试验隧道S的隧道壁(隧道衬砌)相对应。位移传感器111d连接在两个测量杆111b之间。该位移传感器111d弹性连接测量杆111b，并给测量杆111b向外的推力，使进入模型试验隧道S后，接触滑轮111c均能贴合隧道壁滑动。如图4所示，位移传感器111d包括电阻材料通道111d-1、两个金属导电片111d-2、绝缘弹簧111d-3以及两个导线111d-4。电阻材料通道111d-1的侧壁为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，其特征在于，包括：/n测量部，用于获取模型试验隧道的收敛变化数据，包括两个交叉设置、与该模型试验隧道相匹配的测量单元，每个测量单元包括：长条状的安装套，与所述模型试验隧道直径相对应、对称设置在安装套内、且外端分别向两侧伸出的两个测量杆，分别安装在两个所述测量杆伸出的外端上、与所述模型试验隧道的隧道壁相对应的两个接触滑轮，连接在两个所述测量杆之间的位移传感器；该位移传感器弹性连接所述测量杆，并给所述测量杆向外的推力，使进入模型试验隧道后，所述接触滑轮均贴合所述隧道壁移动；/n定位环，连接两个所述测量单元的所述安装套，将两个所述测量单元固定成交叉设置状态；以及/n定位推送杆，连接端与所述测量部匹配相连，长度与所述模型试验隧道的长度相对应。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，其特征在于，包括：
测量部，用于获取模型试验隧道的收敛变化数据，包括两个交叉设置、与该模型试验隧道相匹配的测量单元，每个测量单元包括：长条状的安装套，与所述模型试验隧道直径相对应、对称设置在安装套内、且外端分别向两侧伸出的两个测量杆，分别安装在两个所述测量杆伸出的外端上、与所述模型试验隧道的隧道壁相对应的两个接触滑轮，连接在两个所述测量杆之间的位移传感器；该位移传感器弹性连接所述测量杆，并给所述测量杆向外的推力，使进入模型试验隧道后，所述接触滑轮均贴合所述隧道壁移动；
定位环，连接两个所述测量单元的所述安装套，将两个所述测量单元固定成交叉设置状态；以及
定位推送杆，连接端与所述测量部匹配相连，长度与所述模型试验隧道的长度相对应。


2.根据权利要求1所述的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，其特征在于：
其中，所述位移传感器包括：侧壁为电阻材料的电阻材料通道，设置在该电阻材料通道两侧分别与两个所述测量杆内端相连的两个金属导电片，和连接在两个所述金属导电片之间的绝缘弹簧。


3.根据权利要求1或2所述的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，其特征在于：
其中，所述隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置还包括：数显仪，与所述位移传感器通信相连，获取所述位移传感器的表示位移变化的数据，处理得到隧道收敛情况数据，并进行相应显示。


4.根据权利要求1所述的隧道物理模拟试验全断面收敛变形快速测量装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢海峰，刘泉声，马少龙，靳久宁，王忠朋，刘军，张晓平，吴月秀，刘重羊，
申请(专利权)人：武汉大学，中国水利水电第三工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42