[发明专利]一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置及方法

权利要求书

1.一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，包括：

模型试验箱体，所述模型试验箱体包括底板、一对相对设置的端板组件和一对相对设置的侧板，所述端板组件和所述侧板围合于所述底板周边形成腔体，所述端板组件与所述底板滑动连接；

所述端板组件包括第一端板、第二端板及设于所述第一端板和所述第二端板之间的隧道洞口板，所述隧道洞口板与所述第一端板和所述第二端板滑动连接；

隧道埋深调节机构，包括设于所述模型试验箱体内的移动隔板组件、以及设于所述移动隔板组件与所述底板之间的升降驱动组件，所述升降驱动组件用于驱动所述移动隔板组件升降，所述隧道洞口板的一端部与所述移动隔板组件可拆卸式连接；

所述移动隔板组件包括第一隔板及设于所述第一隔板下方的第二隔板，所述第一隔板的边缘与所述模型试验箱体的内壁密封配合；

所述升降驱动组件包括第一升降驱动单元和第二升降驱动单元，所述第一升降驱动单元用于驱动所述第一隔板升降，所述第二升降驱动单元用于驱动所述第二隔板升降。

2.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述端板组件和所述侧板外表面分别设有支架机构，所述支架机构包括至少一条第一加强条和第二加强条，所述第一加强条和所述第二加强条相互垂直设置。

3.根据权利要求2所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板的边缘设有至少一个定位滑孔，所述定位滑孔设置方向与所述端板组件滑动方向相同，位于所述侧板上的所述第一加强条的端部设有定位柱，所述定位柱设于所述定位滑孔内，且与所述定位滑孔滑动配合。

4.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板靠近所述隧道洞口板的表面设有第一凹槽，所述隧道洞口板的表面设有与所述第一凹槽滑动配合的第一滑块。

5.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板的边缘沿高度方向分别设有长度刻度线，所述长度刻度线靠近所述隧道洞口板设置。

6.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第一升降驱动单元包括旋转件、活塞杆和剪叉结构，所述活塞杆的一端与所述旋转件连接，所述活塞杆的另一端与所述剪叉结构连接，通过所述旋转件驱动所述活塞杆伸缩以使所述剪叉结构展开或折叠。

7.根据权利要求6所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述旋转件伸出所述模型试验箱体外。

8.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第二隔板靠近所述第一隔板的表面设有两个第二凹槽，所述两个第二凹槽分设在所述第二隔板的两端，所述隧道洞口板的端部设有与所述第二凹槽嵌设配合的第二滑块。

9.一种根据权利要求1~8任一项所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

将隧道衬砌模型放置在模型试验箱体的移动隔板组件上；

采用升降驱动组件改变所述移动隔板组件到所述模型试验箱体顶部的垂直距离，直至隧道衬砌模型满足预设隧道埋深；

将隧道洞口板上的隧道洞口对准所述隧道衬砌模型的开口位置，将所述移动隔板组件至所述模型试验箱体顶部的空间填满土体；

监测在所述预设隧道埋深处的所述隧道衬砌模型受力特性。