[发明专利]一种用于模拟隧道开挖引起土拱效应的试验装置及方法

权利要求书

1.一种用于模拟隧道开挖引起土拱效应的试验装置，包括无顶盖方形透明模型箱(6)和千斤顶(7)，无顶盖方形透明模型箱(6)包括侧板和底板，其特征在于：对于模型箱的底板进行改造，并设置了挡板(4)和滑落门(5)；模型箱的底板由承重板(1)、可拆卸板(2)、承重板(1)依次无缝相邻组成，可拆卸板(2)的个数至少为1，承重板(1)和可拆卸板(2)的底部均平行设置了方形钢管(3)，方形钢管(3)起到支撑承重板(1)或者可拆卸板(2)的作用；可拆卸板(2)根据预先设定的要模拟的隧道宽度进行拆卸，形成拆除带，用于模拟隧道；拆除带底部四周固定安装四个挡板，形成四周封闭的方形通道；千斤顶推动滑落门(5)在方形通道内上下移动，滑落门(5)的横截面与对应的方形通道横截面的形状、大小相同。

2.根据权利要求1所述的一种用于研究双线近接隧道开挖引起土拱效应的试验装置，其特征在于：承重板(1)和可拆卸板(2)均选用亚克力板。

3.根据权利要求1所述的一种用于研究双线近接隧道开挖引起土拱效应的试验装置，其特征在于：挡板(4)选用亚克力板。

4.根据权利要求1所述的一种用于研究双线近接隧道开挖引起土拱效应的试验装置，其特征在于：所述的千斤顶(7)为电动千斤顶。

5.一种用于模拟双线并行隧道开挖引起土拱效应的方法，基于由无顶盖方形透明模型箱、千斤顶、挡板和滑落门组成的试验装置，无顶盖方形透明模型箱包括侧板和底板，底板由承重板、可拆卸板、承重板依次无缝相邻组成，其特征在于包括以下步骤：

1)拆卸模型箱底板上的可拆卸板，形成拆除带L，使拆除带L的宽度等于预设宽度A；

2)在距离拆除带L等于设定间隔宽度的地方继续拆卸可拆卸板，形成拆除带M，使拆除带M的宽度等于预设宽度B；

3)在拆除带L和M底部四周分别固定安装四个挡板，形成两个四周封闭的方形通道；

4)每个方形通道对应一个与方形通道具有相同形状、大小横截面的滑落门，每个滑落门在一个千斤顶的推动下在对应的方形通道内上下移动，用于模拟隧道开挖引起的土拱效应；滑落门的横截面与对应的方形通道横截面的形状、大小相同，用于保证滑落门在方形通道内移动过程中，置于模型箱内的土体不会从方形通道中漏出。