一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置制造方法及图纸

本申请公开了一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置，包括：模型土箱、管道、输电塔模型、水囊、排水系统和分析模块；模型土箱的一侧壁为：由上隔板、中隔板、下隔板和卡槽构成的曲率调节系统，中隔板用于进行上下或水平方向移动；管道的一端与模型土箱的前箱壁相连，达到固定的作用，另一端与中隔板相连；使得通过向上下方向移动调节中隔板的位置，实现隧道端部处位置发生上下移动，由于隧道一端固定，而另一端可以上下变动，从而调节隧道坡度；或使得通过向水平方向移动调节中隔板的位置，实现隧道端部处位置发生水平移动，由于隧道一端固定，另一端可以水平变动，从而调节隧道曲率半径，实现同一平面方向多自由度曲率半径可调。调。调。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置


[0001]本申请涉及隧道施工
，尤其涉及一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置。

技术介绍

[0002]模型实验是通过几何、物理、材料相似比的方法对现场实际工况进行等比例转换的方法，针对于隧道的模型实验方法，有研究不同埋深、尺寸、管片类型等对隧道开挖、卸载和注浆引起的土体沉降、地表隆陷、隧道上浮及周围建筑物的影响；但是针对于曲线隧道而言，不同曲率半径(曲率半径即曲线上某点的弯曲变化程度，也就是曲线上某个点的切线方向角对弧长的转动率，通过微分来定义，表明曲线偏离直线的程度，对于曲线，它等于最接近该点处曲线的圆弧的半径)的隧道也会引起土体沉降、地表隆陷等问题，因此亟需一种可以改变隧道曲率半径的模型试验装置，可以模拟不同曲率半径的隧道，来满足工程实际的需要。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置，用于模拟不同曲率半径的隧道，来满足工程实际的需要。
[0004]有鉴于此，本申请提供了一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置，包括：模型土箱、可发生形变的管道和输电塔模型；
[0005]所述模型土箱用于装载土样，所述管道埋藏于所述模型土箱中，用于模拟隧道衬砌模型，所述输电塔模型设置于土样上方；
[0006]所述模型土箱的一侧壁为：由上隔板、中隔板、下隔板和卡槽构成的曲率调节系统，所述中隔板用于进行上下或水平方向移动，所述上隔板和所述下隔板用于当所述中隔板移动时进行挡土，防止土样漏出；
[0007]其中，所述管道的一端与所述模型土箱的前箱壁相连，达到固定的作用，另一端与所述中隔板相连；使得通过向上下方向移动调节中隔板的位置，实现隧道端部处位置发生上下移动，由于隧道一端已固定，而另一端位置可以上下变动，使得隧道坡度发生改变，从而调节隧道坡度；或使得通过向水平方向移动调节中隔板的位置，实现隧道端部处位置发生水平移动，由于隧道一端已固定，而另一端位置可以水平变动，使得隧道曲率半径发生改变，从而调节隧道曲率半径，实现同一平面方向多自由度曲率半径可调。
[0008]可选地，还包括：水囊、排水系统和分析模块；
[0009]所述水囊，用于模拟地层损失，并通过所述排水系统排出所述模型土箱；
[0010]所述分析模块，用于采集模型试验过程中的数据并进行分析和显示。
[0011]可选地，所述水囊，具体包括：橡胶水囊和内部水囊；
[0012]所述橡胶水囊，覆盖于所述隧道衬砌模型的外部；所述内部水囊放置于所述隧道衬砌模型的内部，实现内部开挖卸载产生的力。
[0013]可选地，所述排水系统，包括：排水口、第一排水管、排水泵和第二排水管；
[0014]所述排水口用于收集所述橡胶水囊和所述内部水囊排出的水，分别通过所述第一排水管和所述第二排水管排出至所述排水泵；
[0015]所述排水泵，用于抽水或送水。
[0016]可选地，所述分析模块，具体包括：土压力盒、导线、数据采集仪、电源；
[0017]所述土压力盒，埋藏与所述模型土箱的土样中，用于测量土压力；
[0018]所述数据采集仪通过导线与所述土压力盒相连，用于采集试验中所述土压力盒产生的数据并进行实时显示；
[0019]所述电源用于为所述土压力盒和所述数据采集仪供电。
[0020]可选地，所述模型土箱的两侧壁的材质为有机透明玻璃。
[0021]可选地，所述输电塔模型为桁架结构，用于模拟原有工况地表的输电塔。
[0022]与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：
[0023]1)管道的一端与模型土箱的前箱壁相连，达到固定的作用，另一端与中隔板相连；使得通过向上下方向移动调节中隔板的位置，实现隧道端部处位置发生上下移动，由于隧道一端已固定，而另一端位置可以上下变动，使得隧道坡度发生改变，从而调节隧道坡度；或使得通过向水平方向移动调节中隔板的位置，实现隧道端部处位置发生水平移动，由于隧道一端已固定，而另一端位置可以水平变动，使得隧道曲率半径发生改变，从而调节隧道曲率半径，实现同一平面方向多自由度曲率半径可调；
[0024]2)模型土箱的两侧壁的材质为有机透明玻璃，较为容易观测到隧道内部的实际状况。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施方式，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。
[0026]图1为本申请实施例中提供的一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置的侧视图；
[0027]图2为本申请实施例中提供的一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置的平面图。
[0028]标号：1、模型土箱；2、管道；3、前箱壁；4、上隔板；5、下隔板；6、中隔板；7、卡槽；8、橡胶水囊；9、排水口；10、第一排水管；11、排水泵；12、内部水囊；13、第二排水管；14、土压力盒；15、导线；16、数据采集仪；17、电源；18、输电塔模型。
具体实施方式
[0029]下面将结合附图对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0030]在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0032]请参阅图1和2，本申请设计了一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置，包括：模型土箱1、可发生形变的管道2、输电塔模型18、水囊、排水系统和分析模块；
[0033]模型土箱1用于装载土样，管道2埋藏于模型土箱中，用于模拟隧道衬砌模型，输电塔模型18设置于土样上方；
[0034]需要说明的是，模型土箱的两侧壁的材质为有机透明玻璃。
[0035]模型土箱的一侧壁为：由上隔板4、中隔板6、下隔板5和卡槽7构成的曲率调节系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置，其特征在于，包括：模型土箱、可发生形变的管道和输电塔模型；所述模型土箱用于装载土样，所述管道埋藏于所述模型土箱中，用于模拟隧道衬砌模型，所述输电塔模型设置于土样上方；所述模型土箱的一侧壁为：由上隔板、中隔板、下隔板和卡槽构成的曲率调节系统，所述中隔板用于进行上下或水平方向移动，所述上隔板和所述下隔板用于当所述中隔板移动时进行挡土，防止土样管道的一端与所述模型土箱的前箱壁相连，达到固定的作用，另一端与所述中隔板相连；使得通过向上下方向移动调节中隔板的位置，实现隧道端部处位置发生上下移动，由于隧道一端已固定，而另一端位置可以上下变动，使得隧道坡度发生改变，从而调节隧道坡度；或使得通过向水平方向移动调节中隔板的位置，实现隧道端部处位置发生水平移动，由于隧道一端已固定，而另一端位置可以水平变动，使得隧道曲率半径发生改变，从而调节隧道曲率半径，实现同一平面方向多自由度曲率半径可调。2.根据权利要求1所述的隧道下穿输电塔曲率半径可变的隧道模拟装置，其特征在于，还包括：水囊、排水系统和分析模块；所述水囊，用于模拟地层损失，并通过所述排水系统排出所述模型土箱；所述分析模块，用于采集模型试验过程中的数据并进行分析和显示。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，张虎，陈志成，曾懿辉，许恒彬，俞进桥，张鸣，曾川峰，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：