一种复合地层下隧道加载实验装置制造方法及图纸

技术编号:40473578 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-26 19:10
本技术公开了一种复合地层下隧道加载实验装置,包括底座、设置在底座上的门型框架以及分别设置在所述门型框架内的多个隔板,相邻所述隔板之间形成地层的模型空间;门型框架的两侧和顶端分别设置有加载件,加载件的输出端与设置在模型空间内的加载弹簧相连接,且加载弹簧的另一端连接于隧道衬砌环上,且所述隧道衬砌环位于门型框架内。其结构可靠,使用性能好,操作便捷,应用范围广,可用于上软下硬地层的加载试验,并且可针对多种地层复合情况下隧道衬砌力学性态研究,根据地层参数选择不同刚度的加载弹簧,进而通过加载件分别模拟隧道上方及两侧的荷载情况,同时以位移计和应变片的布置,测量隧道衬砌的受力及应变情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及隧道模型加载试验,具体涉及一种复合地层下隧道加载实验装置


技术介绍

1、随着地铁建设的飞速发展,城市地铁建设中出现了大批上软下硬岩质复合地层的隧道。这种复合地层表现为上部岩层比较软弱破碎,随着埋深的增大,岩质情况逐渐变好。处在复合地层中的这些隧道具有跨度大、断面面积大、埋深浅和地质条件复杂。目前我国对单一均质地层隧道衬砌力学性态的研究成果有了一定的进展,对单一地层下隧道衬砌力学性态研究的加载实验装置有了一定的研究成果。但大多数隧道加载实验都是针对单一地层下隧道衬砌结构的力学性态研究,关于复合地层下隧道管片力学性态的研究还不够完善,目前单一地层下隧道衬砌加载实验装置不适用于复合地层下隧道衬砌力学性态的研究。随着中国地铁事业的不断发展,盾构隧道的地质情况也会越来越复杂,结构形式也越来越复杂。针对这些复合地层下的隧道,以往方法没有考虑复合地层下隧道管片的力学特征,所以以往单一地层下隧道衬砌的加载实验装置已经不能满足需求,需要设计一种适用于复合地层下隧道的加载实验装置。

2、现有的用于隧道模型实验的加载实验装置,大致可分为两类。一种是用土实际模拟土层,然后将作用力施加在上面和两边的土体上,这种加载实验装置由于要考虑模型的边界效应,隧道模型的大小收到明显的限制,这种实验加载装置只能完成小比例的加载实验,且土体的配制对实验结果有很大的影响,误差比较大。另一种是采用直接加载的方式,通过围岩荷载分布情况,将荷载作用力直接施加在隧道模型上,不受隧道边界效应的约束,可完成大比例的加载实验。但目前这种直接加载的实验装置大多都是单一地层下的隧道实验装置,不适用于复合地层下的隧道加载实验。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本技术提供了一种复合地层下隧道加载实验装置。

2、本技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种复合地层下隧道加载实验装置,包括底座、设置在底座上的门型框架以及分别设置在所述门型框架内的多个隔板,相邻所述隔板之间形成地层的模型空间;

3、门型框架的两侧和顶端分别设置有加载件,加载件的输出端与设置在模型空间内的加载弹簧相连接,且加载弹簧的另一端连接于隧道衬砌环上,且所述隧道衬砌环位于门型框架内。

4、进一步地,加载弹簧与隧道衬砌环之间放置有弧形垫片,且弧形垫片与隧道衬砌环紧密贴合。

5、进一步地,弧形垫片的厚度为隧道衬砌环厚度的1/10。

6、进一步地,隧道衬砌环内侧分别设置有应变片和位移计,且应变片和位移计分别与控制终端通信连接。

7、进一步地,加载件与所述门型框架之间设置有刚性垫片。

8、进一步地,隔板上设置有榫头,加载弹簧的端部连接在所述榫头上。

9、进一步地,加载件为液压千斤顶。

10、本技术具有以下有益效果:本技术所提供的一种复合地层下隧道加载实验装置,其结构可靠,使用性能好,操作便捷,应用范围广,可用于上软下硬地层的加载试验,并且可针对多种地层复合情况下隧道衬砌力学性态研究,根据地层参数选择不同刚度的加载弹簧,进而通过加载件分别模拟隧道上方及两侧的荷载情况,同时以位移计和应变片的布置,测量隧道衬砌的受力及应变情况。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,包括底座(1)、设置在底座(1)上的门型框架(2)以及分别设置在所述门型框架(2)内的多个隔板(3),相邻所述隔板(3)之间形成地层(4)的模型空间;

2.根据权利要求1所述的复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,所述加载弹簧(6)与所述隧道衬砌环(7)之间放置有弧形垫片(8),且所述弧形垫片(8)与所述隧道衬砌环(7)紧密贴合。

3.根据权利要求2所述的复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,所述弧形垫片(8)的厚度为隧道衬砌环(7)厚度的1/10。

4.根据权利要求1所述的复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,所述隧道衬砌环(7)内侧分别设置有应变片(9)和位移计(10),且所述应变片(9)和所述位移计(10)分别与控制终端通信连接。

5.根据权利要求1所述的复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,所述加载件(5)与所述门型框架(2)之间设置有刚性垫片(11)。

6.根据权利要求1所述的复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,所述隔板(3)上设置有榫头(12),所述加载弹簧(6)的端部连接在所述榫头(12)上。

7.根据权利要求1至6任一项所述的复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,所述加载件(5)为液压千斤顶。

...

【技术特征摘要】

1.一种复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,包括底座(1)、设置在底座(1)上的门型框架(2)以及分别设置在所述门型框架(2)内的多个隔板(3),相邻所述隔板(3)之间形成地层(4)的模型空间;

2.根据权利要求1所述的复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,所述加载弹簧(6)与所述隧道衬砌环(7)之间放置有弧形垫片(8),且所述弧形垫片(8)与所述隧道衬砌环(7)紧密贴合。

3.根据权利要求2所述的复合地层下隧道加载实验装置,其特征在于,所述弧形垫片(8)的厚度为隧道衬砌环(7)厚度的1/10。

4.根据权利要求1所述的复合地层下隧...

【专利技术属性】
技术研发人员:张艳阳陈善王伟乐新龙
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1