[实用新型]一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备

说明书

本实用新型公开了一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备及其操作方法，包括底座，所述底座顶部设置有组合式模具，组合式模具包括外模和内模，所述底座顶部对应外模和内模的位置分别开设有外模卡槽和内模卡槽，所述底座顶部固定安装有电子滑轨，组合式模具可根据试验内容所定尺寸进行任意大小拼接，克服了每次试验都要重新定制模具的缺点，节省了开模所需要等待时间及成本；利用外模板上千斤顶，根据实验内容要求，可对衬砌试件进行全方位加压，并能实时反馈压力大小、温度情况、位移大小等情况；位于电子滑轨的三维扫描仪、三维热传感器，可将试件整体性扫描成三维模型输入到电脑中，从而实现智能化操作。

技术领域

本实用新型设计一种用于室内衬砌制作、并可对其进行全方位加载的智能一体化设备及其操作方法，尤其涉及一种适合用于室内衬砌模型多尺寸制作和对衬砌模型试件进行全方位任意处位置、任意面积进行加载的智能一体化设备及其操作方法。

背景技术

近年来，随着国家的不断发展，越来越多的隧道建设在我国的西北、西南等位置，这些区域其地形地貌地质复杂，且交通建设程度远低于国家其他地区，科学技术的发展带动了相关领域的科技发展，为更好对隧道所建区域进行研究，模型试验作为其中一种最有效的研究方法，在工程领域得到很好地发展。

模型试验根据一定比例尺模拟隧道所处区域所可能引起的力学现象及表现特征。其中隧道衬砌加载试验在我国科研领域得到了很好地发展，然而国内对衬砌进行加载试验时，其制作模具加工繁琐、成本高，且实验过程中加载方式复杂，尤其是对隧道衬砌进行制作基础上，用其模具进行一体化加载的试验设备更是匮乏。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种能制备具有不同长度、厚度、宽度试件模型，为室内衬砌试验进行力学参数实验研究，和能实现对试件全方位加载测试的一体化装置及其操作方法；同时具体介绍了该种装置的操作方法，解决了室内衬砌力学参数实验中，衬砌制备步骤繁琐且每次制作需要重新开模的问题，并解决了传统衬砌加载实验中千斤顶加载位置单一、加载区域覆盖不到位的问题，解决了传感器布置不合理、不牢固的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备，包括底座，所述底座顶部设置有组合式模具，组合式模具包括外模和内模，所述底座顶部对应外模和内模的位置分别开设有外模卡槽和内模卡槽，所述底座顶部固定安装有电子滑轨，所述电子滑轨外侧套设有内模，所述内模外侧套设有外模，所述外模上固定安装有千斤顶，所述外模和内模上均安装有电磁卡扣，所述外模上开设有若干个正方形格栅，所述外模上开设的正方形格栅内固定安装有压力传感器、温度传感器和位移传感器，所述电子滑轨上分别安装有三维激光扫描仪和三维热成像仪。

作为本实用新型进一步的方案：所述外模卡槽与外模相适配，所述内模卡槽与内模相适配。

一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备操作方法，其操作方法步骤如下：

步骤一：根据实验内容所规定的试件尺寸将外模和内模装配成相应大小尺寸，并将每个外模和内模的电磁卡扣合密，合并处的缝隙处用胶带封闭空隙，并将外模和内模分别安装到底座上的外模卡槽和内模卡槽上；

步骤二：将拌和好的混凝土浇筑到带有底座上的组合式模具中，在养护过程中可通过外模内置温度传感器可以观测混凝土衬砌养护状态，待其达到规定强度后，将内模撤出；

步骤三：根据试验内容将符合实验内容要求的千斤顶安装进外模中，安装于电子滑轨上的三维激光扫描仪和三维热成像仪对成型的衬砌进行扫描，所得扫描数据在电脑上终端生成三维试件模型；

步骤四：根据实验内容选定衬砌加载区域可手动选择加载位置或者通过电脑端三维试件模型选择相应区域，进行智能化单一位置加压或者进行多点位置同时加压，所得压力温度压力数据会在电脑端三维扫描模型实时显示出来。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：