[發明專利]雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置與方法

有效

• 申請號: 201410415555.2
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104296959B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 周宗青;林鵬;李術才;李利平;石少帥;袁永才;雷霆;王升
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置，其特征是，包括橫洞模擬系統，所述橫洞模擬系統上部設有管狀水準器，橫洞模擬系統兩端通過鉸接連接裝置分別與隧道連接在一起，所述鉸接連接裝置上設置夾角測量裝置。

2.如權利要求1所述的一種雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置，其特征是，所述橫洞模擬系統由可拆裝的若干構件A和構件B組成，所述若干構件A連接在一起，在由構件A組成的連接件的兩端分別與構件B的一端連接，所述構件B的另一端分別與鉸接連接裝置連接。

3.如權利要求1所述的一種雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置，其特征是，所述構件A為拱形件，在所述拱形件的前后兩個弧形面上均設有一圈向上的連接面，在所述連接面上設有螺紋孔。

4.如權利要求1所述的一種雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置，其特征是，所述構件B的結構與構件A相同，所述構件B的一端與構件A連接，另一端與鉸接連接裝置的支座一固定連接。

5.如權利要求1所述的一種雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置，其特征是，所述橫洞模擬系統兩端的隧道上分別設有激光測距儀和傾角測量器。

6.如權利要求1所述的一種雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置，其特征是，所述的管狀水準器垂直于橫洞軸線布設。

7.如權利要求1所述的一種雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置，其特征是，所述的鉸接連接裝置包括伸縮蓬、球頭銷、球形襯套、支座一和支座二；

所述球頭銷包括球頭銷球面和球頭銷桿錐體；球形襯套設置在球頭銷球面的外側，所述支座一和支座二的一端分別固定在隧道和橫洞模擬系統上，所述球頭銷球面和球頭銷桿錐體分別固定在支座一和支座二的另一端上；所述伸縮蓬設置在鉸接連接裝置的外表面，用于防止水流進入鉸接連接裝置，并防止鉸接連接裝置大角度轉動時免受損傷。

8.如權利要求1所述的一種雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置，其特征是，在所述球頭銷球面和球形襯套之間充填用于使球頭銷球面在球形襯套內自由轉動的細小鋼珠。

9.一種如權利要求1所述的雙線隧道模型試驗中橫洞三維轉動模擬裝置的方法，其特征是，包括以下步驟：

1)根據兩個隧道的間距，即橫洞長度，確定構件A的數量，并將構件A、構件B、鉸接連接裝置、橫洞模擬系統以及隧道按照設定要求連接到一起，搭建橫洞三維轉動模擬裝置；

2)根據模型試驗要求調整兩個隧道的高度，當所述兩個隧道上的激光測距儀讀書之差等于兩個隧道高差時，將隧道初步固定，使其高度保持不變；

3)記錄指南針的初始讀數，根據隧道軸線與橫洞軸線的關系前后移動兩個隧道，當指南針讀數變化值等于兩軸線夾角時，將隧道再次固定，使其空間位置保持不變；

4)調整整個模型試驗系統角度，使得傾角測量器的讀數等于隧道傾角，轉動橫洞模擬系統，使得管狀水準器中的氣泡居中；

5)調整完畢。