[实用新型]一种土体隧道室内模型试验装置

说明书

本实用新型涉及一种土体隧道室内模型试验装置，包括模型试验箱、土体相似材料、石膏衬砌层、土压力盒、电阻应变片以及静态应变测试仪；模型试验箱内填充有土体相似材料填充物；石膏衬砌层在涂抹石膏浆液于洞壁后与周边的土体相似材料填充物密贴，石膏衬砌层周边的土体相似材料填充物中埋设有土压力盒；石膏衬砌层的内表面上布设有电阻应变片；土压力盒以及电阻应变片分别与静态应变测试仪电通信相连；静态应变测试仪置于模型试验箱外部。本实用新型具有可研究隧道上方地表沉降、隧道围岩压力和隧道衬砌应变分布且操作便利的优点。

技术领域

本实用新型属于岩土与地下工程试验技术领域，涉及一种土体隧道室内模型试验装置，尤其涉及一种用于量测隧道开挖过程中地表沉降、围岩土压力和衬砌应变变化的土体隧道室内模型试验装置。

背景技术

我国公路和铁路建设蓬勃发展，大量隧道工程应运而生。在隧道的建设和运营过程中，隧道围岩压力和衬砌内力分布一直是工程技术人员非常关心的问题，隧道边墙脚挤入和衬砌开裂等病害也与此相关。在土质隧道，尤其是黄土隧道中，隧道围岩压力分布特性仍然认识不清，隧道不同部位衬砌的受力情况尚未得到清楚的认识，在不同土质中施工和采用不同开挖方法下隧道的支护设计多凭借经验，缺乏理论依据，在土质隧道的设计和施工中如何取得经济性和安全性的最佳统一一直困扰着相关技术人员。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可研究隧道上方地表沉降、隧道围岩压力和隧道衬砌应变分布且操作便利的土体隧道室内模型试验装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种土体隧道室内模型试验装置，其特征在于：所述土体隧道室内模型试验装置包括模型试验箱、土体相似材料填充物、石膏衬砌层、土压力盒、电阻应变片以及静态应变测试仪；所述模型试验箱内填充土体相似材料填充物；所述土体相似材料填充物内部开设有模拟隧道；所述石膏衬砌层在土体相似材料填充物内表面涂抹石膏浆液后设置，并与土体相似材料填充物密贴，所述石膏衬砌层周边埋设有土压力盒；所述石膏衬砌层的内表面上布设有电阻应变片；所述土压力盒以及电阻应变片分别与静态应变测试仪电通信相连；所述静态应变测试仪置于模型试验箱外部。

作为优选，本实用新型所采用的土体隧道室内模型试验装置还包括百分表；所述百分表的测头安装有接触面板，所述接触面板是金属板，所述接触面板位于石膏衬砌层上方且与模型试验箱中土体相似材料填充物的上表面密贴。

作为优选，本实用新型所采用的土压力盒是一个或多个，所述土压力盒是多个时，多个土压力盒均布在石膏衬砌层周边。

作为优选，本实用新型所采用的电阻应变片是一个或多个，所述电阻应变片是多个时，多个电阻应变片均布在石膏衬砌层的内表面上。

作为优选，本实用新型所采用的土体隧道室内模型试验装置还包括导线；所述土压力盒以及电阻应变片分别通过导线与静态应变测试仪电通信相连。

作为优选，本实用新型所采用的模型试验箱包括框架以及设置在框架上的有机玻璃；所述模型试验箱的有机玻璃上开设有活动门。

作为优选，本实用新型所采用的框架包括横向支架、纵向支架以及竖向支架；所述横向支架、纵向支架以及竖向支架共同拼接成长方体结构或正方体结构。

作为优选，本实用新型所采用的横向支架、纵向支架以及竖向支架均采用方形钢管。

本实用新型的优点：