【技术实现步骤摘要】
本技术涉及隧道工程，具体涉及一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置。
技术介绍
1、随着经济的高速发展，交通路网的逐渐完善，在建以及服役的寒区隧道数量越来越多，在寒区修建的隧道常常会因气温过低使隧道排水沟冻结、衬砌脱落，衬砌渗漏结冰等冻害。而导致这些冻害的发生主要原因是存在于隧道内的水无法及时排出，在低气温的作用下发生冻胀进而使隧道结构发生一系列冻害。
2、目前，寒区隧道相关的模拟实验多集中于对隧道衬砌结构周围温度场、应力场以及相关保温结构的模拟，例如公告号为cn212722686u的专利，公开了一种模拟寒区隧道衬砌的热冷交替环境试验系统，其有助于分析寒区隧道衬砌所处环境的温度变化特征，但对寒区隧道排水设施在冻融循环作用下的结构响应及排水效果模拟未涉及。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本技术提供了一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，可以对寒区隧道排水设施在冻融循环作用下的结构响应及排水效果进行模拟实验。
2、为了解决上述技术问题，本技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，包括：
4、箱体；
5、稳定热源模拟装置，所述稳定热源模拟装置贴设于所述箱体的每个内壁上；
6、隧道结构模拟体系，所述隧道结构模拟体系包括填充于所述箱体内的模拟围岩，以及在所述模拟围岩中形成的模拟隧道衬砌和模拟深埋水沟，所述模拟深埋水沟位于所述模拟隧道衬砌的下方；p>
7、高低温循环装置，所述高低温循环装置贴设于所述模拟隧道衬砌的内壁上；
8、数据采集系统，所述数据采集系统包括土压力盒和温度传感器，所述土压力盒贴设于所述模拟深埋水沟的外壁四周，所述温度传感器贴设于所述模拟深埋水沟的内壁四周，所述温度传感器还布设于所述模拟深埋水沟外围且沿所述模拟深埋水沟的径向分布。
9、进一步地，所述箱体包括刚性框架和钢化玻璃，所述钢化玻璃与所述刚性框架组装形成所述箱体，所述箱体顶部的所述钢化玻璃能够开合。
10、进一步地，所述稳定热源模拟装置的温度调节范围为-20℃～20℃，持续时间设置范围为0～9999小时。
11、进一步地，所述高低温循环装置的温度调节范围为-40℃～40℃，升降温平均速率为0.5℃/min～1.5℃/min，低温及高温持续时间设置范围为0-24小时，冻融循环次数设置范围为0～9999次。
12、进一步地，所述贴设于所述模拟深埋水沟的外壁四周上的土压力盒呈均匀分布。
13、进一步地，所述贴设于所述模拟深埋水沟的内壁四周上的温度传感器呈均匀分布。
14、进一步地，所述布设于所述模拟深埋水沟外围且沿所述模拟深埋水沟的径向分布的温度传感器呈均匀分布。
15、进一步地，所述箱体的侧壁上预留有所述模拟隧道衬砌断面形状的开口。
16、进一步地，所述箱体的外壁包覆有保温层。
17、与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：
18、本技术提供的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，通过稳定热源模拟装置向模拟围岩供热使模拟围岩与实际围岩地温相同，通过高低温循环装置模拟不同气温条件下的冻融循环，温度通过模拟围岩材料(介质)传导至深埋水沟内，更贴近隧道现场工况，试验结果更真实可靠。通过在深埋水沟周围埋设的土压力盒及温度传感器研究深埋水沟周围的温度场及应力场分布情况，研究深埋水沟的受力变形情况，研究深埋水沟中的温度变化情况，利用这些测量结果来分析深埋水沟在不同气温冻融循环条件下的合理埋置深度，可为隧道工程的设计及现场施工提供技术指导和参考
19、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述箱体(1)包括刚性框架(10)和钢化玻璃(11)，所述钢化玻璃(11)与所述刚性框架(10)组装形成所述箱体(1)，所述箱体(1)顶部的所述钢化玻璃(11)能够开合。
3.根据权利要求1所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述稳定热源模拟装置(2)的温度调节范围为-20℃～20℃，持续时间设置范围为0～9999小时。
4.根据权利要求1所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述高低温循环装置(4)的温度调节范围为-40℃～40℃，升降温平均速率为0.5℃/min～1.5℃/min，低温及高温持续时间设置范围为0-24小时，冻融循环次数设置范围为0～9999次。
5.根据权利要求1所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述贴设于所述模拟深埋水沟(301)的外壁四周上的土压力盒(50)呈均匀分布
6.根据权利要求5所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述贴设于所述模拟深埋水沟(301)的内壁四周上的温度传感器(51)呈均匀分布。
7.根据权利要求6所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述布设于所述模拟深埋水沟(301)外围且沿所述模拟深埋水沟(301)的径向分布的温度传感器(51)呈均匀分布。
8.根据权利要求1所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述箱体(1)的侧壁上预留有所述模拟隧道衬砌(300)断面形状的开口。
9.根据权利要求1所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述箱体(1)的外壁包覆有保温层。
...【技术特征摘要】
1.一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述箱体(1)包括刚性框架(10)和钢化玻璃(11)，所述钢化玻璃(11)与所述刚性框架(10)组装形成所述箱体(1)，所述箱体(1)顶部的所述钢化玻璃(11)能够开合。
3.根据权利要求1所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述稳定热源模拟装置(2)的温度调节范围为-20℃～20℃，持续时间设置范围为0～9999小时。
4.根据权利要求1所述的一种寒区隧道冻融循环作用下深埋水沟模拟实验装置，其特征在于，所述高低温循环装置(4)的温度调节范围为-40℃～40℃，升降温平均速率为0.5℃/min～1.5℃/min，低温及高温持续时间设置范围为0-24小时，冻融循环次数设置范围为0～9999次。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹宁全，马超，刘得第，赵文财，赵凯，邱军领，冯志华，刘炽，杨桃，赖金星，
申请(专利权)人：西安中交一公院瑞通科研试验检测有限公司，
类型：新型
国别省市：
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