本实用新型专利技术涉隧道变形应力试验的技术领域，具体涉及一种隧道变形应力安全演示装置，包括试验本体、压力机构和测量机构，试验本体包括模拟砂土和模拟隧道，模拟隧道侧壁设有承压钢板；压力机构包括支撑架、压力块和千斤顶，压力块和千斤顶位于适于挤压模拟砂土；测量机构包括位移指示针和推杆，推杆一端设在模拟砂土的侧壁，另一端设置在位移指示针的测量端。放置不同重量的压力块可以进行施加不同大小的压力，同时千斤顶也会辅助试压，通过压力机构对模拟砂土的上方施加压力来模拟汽车等对隧道的压力；模拟砂土被挤压后发生形变带动推杆移动，推杆移动后可推动位移指针指示不同的位移数值，通过测量机构对模拟砂土的横向形变量进行测量。量进行测量。量进行测量。
【技术实现步骤摘要】
一种隧道变形应力安全演示装置
[0001]本技术涉隧道变形应力试验的
，具体涉及一种隧道变形应力安全演示装置。
技术介绍
[0002]在工程中常常因为隧道漏水、不均匀变形导致隧道局部坍塌或者漏水等现象发生。在隧道施工之前对地形进行勘探并初步估算隧道变形应力的界限值，但上述计算值无法进行实际测试检验。
[0003]因此，需要设计一种隧道变形应力安全演示装置，对隧道的变形应力进行安全演示，准确试验确认。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种隧道变形应力安全演示装置，对隧道的变形应力进行准确试验确认。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是提供一种隧道变形应力安全演示装置，包括试验本体、压力机构和测量机构，所述试验本体包括采用塑料泡沫制成的模拟砂土和在其上开设的模拟隧道，所述模拟隧道侧壁设有承压钢板；所述压力机构包括支撑架、压力块和千斤顶，所述压力块和所述千斤顶设置在所述支撑架上，所述压力块和所述千斤顶位于所述模拟砂土的上方且适于挤压所述模拟砂土；所述测量机构包括位移指示针和推杆，所述推杆一端设在所述模拟砂土的侧壁，另一端设置在所述位移指示针的测量端。
[0006]进一步地，所述支撑架上设有传动机构，所述传动机构适于带动所述压力块和所述千斤顶移动。
[0007]进一步地，所述支撑架上设有若干不同压力大小的压力块。
[0008]进一步地，所述测量机构还包括指针安装架，所述位移指针设置在所述指针安装架上，所述模拟砂土的侧壁设有隔板，所述指针安装架上设有限位孔，所述推杆一端设在所述隔板上且滑动连接于所述隔板，另一端设在所述限位孔内且滑动连接于所述限位孔。
[0009]进一步地，所述模拟砂土的两侧均设有所述测量机构，每一所述指针安装架上均设有至少两个所述位移指示针，用于测量所述模拟砂土靠近顶部的形变量和靠近底部的形变量。
[0010]进一步地，还包括警报机构，所述警报机构包括位移警示组件、应力警示组件和警报器，所述位移警示组件包括位移天平，所述位移天平与所述位移指示针相连接；所述应力警示组件包括设在所述模拟砂土上的第一应力计和应力天平，所述第一应力计与所述应力天平相连接；所述位移天平和所述应力天平均与所述警报器电连接。
[0011]进一步地，还包括设在所述模拟砂土一侧的干湿模拟机构，所述干湿模拟机构包括冷风机、喷雾器和暖风机，所述喷雾器与所述冷风机一体设置。
[0012]进一步地，所述承压钢板上侧壁设有可对所述承压钢板形变量实时监测的第二应
力计和应变片。
[0013]进一步地，还包括漏水环境模拟机构，所述漏水环境模拟机构包括水泵和输水管，所述输水管位于所述模拟砂土的内部，所述输水管上设有若干漏水孔。
[0014]进一步地，所述模拟隧道内设有探照灯，所述探照灯通过脚手支架进行支撑。
[0015]本技术的有益效果在于：
[0016]1、压力机构包括压力块和千斤顶，放置不同重量的压力块可以进行施加不同大小的压力，同时千斤顶也会辅助试压，通过压力机构对模拟砂土的上方施加压力来模拟汽车等对隧道的压力；测量机构，包括位移指示针和推杆，模拟砂土被挤压后发生形变带动推杆移动，推杆移动后可推动位移指针指示不同的位移数值，通过测量机构对模拟砂土的横向形变量进行测量。
[0017]2、支撑架上设有传动机构，传动机构可以采用带轮传动或丝杆传动等机构对压力块和千斤顶进行移动。因为模拟隧道较长，可以对不同的部位均进行变形应力安全演示试验，提高试验的准确性。
[0018]3、模拟砂土的侧壁设有隔板，指针安装架上设有限位孔，推杆一端设在隔板上且滑动连接于隔板，另一端设在限位孔内且滑动连接于限位孔。通过上述的结构设置，使得推杆只能在水平方向上移动，同时竖直也可进行正常的受力变形，不影响到推动的滑动。
[0019]4、每一指针安装架上均设有至少两个位移指示针，通过在不同部位设置位移指示针，可以实现多点位采集，最后再计算位移量的平均值，提高位移量的精准度。
[0020]5、位移警示组件包括位移天平，位移天平与位移指示针相连接，当位移天平检测到位移指示针的位移量超过预设阈值时，可启动警报器进行警报；应力警示组件包括设在模拟砂土上的第一应力计和应力天平，第一应力计与应力天平相连接，当应力天平检测到第一应力计的测量超过预设阈值时，可启动警报器进行警报。通过上述的结构设置，当隧道收到的应力值和形变量，只要两者之一超过预设阈值，警报器都可以发出警报，通知实验人员注意。
[0021]6、承压钢板上侧壁设有可对承压钢板形变量实时监测的第二应力计和应变片，承载钢板由于设置成拱形其受力性较好，当收到较小外力作用时其形变量较小，而应变片适于测量微小形变。通过两种测量装置，可以使得承载钢板所受应变力和形变量进行准确测量。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本技术实施例提供的一种隧道形变应力安全演示装置的整体结构示意图；
[0024]图2为本技术实施例提供的一种隧道形变应力安全演示装置所采用的防水薄膜的位置示意图；
[0025]图3为本技术实施例提供的一种隧道形变应力安全演示装置所采用的太阳能
探照灯的安装结构示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1、试验本体；11、模拟砂土；12、模拟隧道；13、承压钢板；14、防水薄膜；15、隔板；16、第二应力计；17、应变片；2、压力机构；21、支撑架；22、压力块；23、千斤顶；24、传动机构；3、测量机构；31、指示针；32、推杆；33、指针安装架；4、警报机构；41、位移天平；42、第一应力计；43、应力天平；44、警报器；5、干湿模拟机构；51、冷风机；52、喷雾器；53、暖风机；6、漏水环境模拟机构；61、水泵；62、输水管；7、探照灯；71、脚手支架。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种隧道变形应力安全演示装置，其特征在于，包括：试验本体(1)，包括采用塑料泡沫制成的模拟砂土(11)和在其上开设的模拟隧道(12)，所述模拟隧道(12)侧壁设有承压钢板(13)；压力机构(2)，包括支撑架(21)、压力块(22)和千斤顶(23)，所述压力块(22)和所述千斤顶(23)设置在所述支撑架(21)上，所述压力块(22)和所述千斤顶(23)位于所述模拟砂土(11)的上方且适于挤压所述模拟砂土(11)；测量机构(3)，包括位移指示针(31)和推杆(32)，所述推杆(32)一端设在所述模拟砂土(11)的侧壁，另一端设置在所述位移指示针(31)的测量端。2.如权利要求1所述的隧道变形应力安全演示装置，其特征在于，所述支撑架(21)上设有传动机构(24)，所述传动机构(24)适于带动所述压力块(22)和所述千斤顶(23)移动。3.如权利要求1所述的隧道变形应力安全演示装置，其特征在于，所述支撑架(21)上设有若干不同压力大小的压力块(22)。4.如权利要求1所述的隧道变形应力安全演示装置，其特征在于，所述测量机构(3)还包括指针安装架(33)，所述位移指示针设置在所述指针安装架(33)上，所述模拟砂土(11)的侧壁设有隔板(15)，所述指针安装架(33)上设有限位孔，所述推杆(32)一端设在所述隔板(15)上且滑动连接于所述隔板(15)，另一端设在所述限位孔内且滑动连接于所述限位孔。5.如权利要求4所述的隧道变形应力安全演示装置，其特征在于，所述模拟砂土(11)的两侧均设有所述测量机构(3)，每一所述指针安装架(33) 上...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺一轩，高翔，张振伟，董云涛，张福彬，张晓朋，高轩，陈雨生，曹伟男，李宗华，候录江，宋禹锐，曾国洪，刘金跃，郭巧，王汉炳，王媛媛，李玉鹏，
申请(专利权)人：国网新源控股有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。