[发明专利]可以模拟不同倾角断层的隧道开挖模型实验箱及使用方法

权利要求书

1.一种可以模拟不同倾角断层的隧道开挖模型实验箱，其特征在于，包括：

箱体、隔板(3)、U型槽(2)和角度调节装置(4)；

箱体包括底板和侧板，箱体内设有柱状的开挖洞口(1)，开挖洞口在箱体相对的两个侧板上行成有孔洞，与此相对的两个侧板相邻的侧板上设有弧形开孔；

所述U型槽贴合在所述箱体设有弧形开孔的侧板上，一端与箱体的底板铰接，另一端通过角度调节装置与箱体的侧板连接；

角度调节装置具有松脱和紧固两个状态，在松脱状态，角度调节装置可带动U型槽在弧形开孔中移动以调节U型槽的倾角；在紧固状态，角度调节装置可将所述U型槽固定在弧形开孔中；

所述隔板容置于所述U型槽内并可沿所述U型槽自由滑动。

2.根据权利要求1所述的一种可以模拟不同倾角断层的隧道开挖模型实验箱，其特征在于，所述角度调节装置包括调节螺杆和调节螺母，所述调节螺杆与所述U型槽相对固定设置，所述调节螺杆穿过并容置在所述弧形开孔中。

3.根据权利要求1或2所述的一种可以模拟不同倾角断层的隧道开挖模型实验箱，其特征在于，所述弧形开孔设置成以所述U型槽与箱体底板的铰接点为圆心，所述U型槽特定长度为半径的圆周的一部分。

4.根据权利要求1或2所述的一种可以模拟不同倾角断层的隧道开挖模型实验箱，其特征在于，所述弧形开孔两侧设有对应的角度刻度(6)。

5.根据权利要求1-4之一所述的一种可以模拟不同倾角断层的隧道开挖模型实验箱，其特征在于，所述箱体为长方体，所述U型槽有两组，每组两个，分别位于相对侧的箱体侧板上。

6.根据权利要求1-5之一所述的一种可以模拟不同倾角断层的隧道开挖模型实验箱，其特征在于，所述U型槽通过螺栓连接装置(5)与箱体的底板铰接。

7.根据权利要求1-5之一所述的一种可以模拟不同倾角断层的隧道开挖模型实验箱，其特征在于，所述隔板(3)的高度为5cm。

8.根据权利要求1-7之一所述的一种可以模拟不同倾角断层的隧道开挖模型实验箱的使用方法，其特征在于，包括如下施工步骤：

a.根据勘察数据确定开挖时所遇的断层倾角，通过角度调节装置(4)使U型槽(2)调整为所需倾角后拧紧调节螺母；

b.将隔板(3)沿U型槽降至模型箱底部，将代表各种岩性所需的不同性质的土样分别填入隔板的两侧并压实；

c.在完成一次填土后将隔板(3)从土中沿U型槽提出，将隔板处所留的缝隙压实后再次放置隔板进行下次的填土工作，直至装满整个模型实验箱；

d.在箱体的顶部施加压力后从开挖洞口处进行开挖，来实现模拟隧道的开挖。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每次填土的厚度等于隔板的高度。