[發明專利]高密集區交疊隧道運營引起地面長期沉降的模型實驗裝置

有效

• 申請號: 201711483048.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108333036B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 鄒寶平;付會洋;李鑫;羅戰友;胡斌武;李健;馮昱;劉靜娟;楊建輝;陶燕麗;張震
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院;新疆大學科學技術學院
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N33/24
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

1.一種高密集區交疊隧道運營引起地面長期沉降的模型實驗裝置，應用于模擬地震-降雨作用條件下，其特征在于：包括降雨模擬系統(1)、地震模擬系統(2)、組合模型系統(3)、地表密集建筑系統(4)、軟土(5)、孤石群(6)、傳感系統(7)、隧道系統(8)、傳導系統(9)、車輛振動系統(10)、中央控制系統(11)；

所述組合模型系統(3)的內部鋪設軟土(5)，所述組合模型系統(3)的底部設地震模擬系統(2)；

所述軟土(5)的上層表面設地表密集建筑系統(4)，所述軟土(5)的中部設交疊分布的隧道系統(8)；

所述隧道系統(8)中布設有孤石群(6)和車輛振動系統(10)；

所述降雨模擬系統(1)設在組合模型系統(3)的上部，并覆蓋地表密集建筑系統(4)；

所述隧道系統(8)中設有傳感系統(7)，所述傳感系統(7)布設在軟土(5)表面；

所述地震模擬系統(2)、車輛振動系統(10)和傳感系統(7)均通過傳導系統(9)與中央控制系統(11)相連；

所述地震模擬系統(2)包括第一激振彈簧、第二激振彈簧(202)、第三激振彈簧(203)、第四激振彈簧(204)、第一地震模擬激振器、第二地震模擬激振器(206)、第三地震模擬激振器(207)、第四地震模擬激振器(208)；

所述組合模型系統(3)的底面四角分別設第一激振彈簧、第二激振彈簧(202)、第三激振彈簧(203)、第四激振彈簧(204)；

所述第一激振彈簧內設第一地震模擬激振器，所述第二激振彈簧(202)內設第二地震模擬激振器(206)，所述第三激振彈簧(203)內設第三地震模擬激振器(207)，所述第四激振彈簧(204)內安設第四地震模擬激振器(208)；

所述隧道系統(8)包括第一隧道(801)、第二隧道(802)、第一隧道伸縮桿(803)、第二隧道伸縮桿、第三隧道伸縮桿(805)、第四隧道伸縮桿、第五隧道伸縮桿(807)、第六隧道伸縮桿(808)、第七隧道伸縮桿、第八隧道伸縮桿(810)、第九隧道伸縮桿、第十隧道伸縮桿(812)、第一減震彈簧(813)、第二減震彈簧、第三減震彈簧(815)、第四減震彈簧、第五減震彈簧(817)、第六減震彈簧(818)、第七減震彈簧、第八減震彈簧(820)、第九減震彈簧、第十減震彈簧、第一柔性接口(823)、第二柔性接口(824)、第三柔性接口(825)、第四柔性接口(826)、第一架空車輛運營路基(827)、第二架空車輛運營路基(828)；

所述第一隧道(801)和第二隧道(802)交疊分布在軟土(5)的中部；所述第一隧道(801)的兩側和第二隧道(802)的下部設有孤石群(6)；

所述第一隧道伸縮桿(803)上端設第一減震彈簧(813)，第二隧道伸縮桿上端設第二減震彈簧，第三隧道伸縮桿(805)上端設第三減震彈簧(815)，第四隧道伸縮桿上端設第四減震彈簧，第五隧道伸縮桿(807)上端設第五減震彈簧(817)；所述第一隧道伸縮桿(803)、第二隧道伸縮桿、第三隧道伸縮桿(805)、第四隧道伸縮桿、第五隧道伸縮桿(807)依次等間距安設在第一隧道(801)半圓弧部分的下端；

所述第六隧道伸縮桿(808)上端設第六減震彈簧(818)，第七隧道伸縮桿上端設第七減震彈簧，第八隧道伸縮桿(810)上端設第八減震彈簧(820)，第九隧道伸縮桿上端設第九減震彈簧，第十隧道伸縮桿(812)上端設第十減震彈簧，第六隧道伸縮桿(808)、第七隧道伸縮桿、第八隧道伸縮桿(810)、第九隧道伸縮桿、第十隧道伸縮桿(812)依次設在第二隧道(802)半圓弧部分的下端；

所述第一柔性接口(823)、第二柔性接口(824)設在第一隧道(801)與第一架空車輛運營路基(827)的連接處，第三柔性接口(825)、第四柔性接口(826)設在第二隧道(802)與第二架空車輛運營路基(828)的連接處；

所述車輛振動系統(10)包括第一小車平臺(1001)、第二小車平臺(1002)、第一車輛模擬激振器(1003)、第二車輛模擬激振器(1004)、第三車輛模擬激振器(1005)、第四車輛模擬激振器(1006)、第五車輛模擬激振器(1007)、第六車輛模擬激振器(1008)；

所述傳導系統(9)包括第二多芯傳導線(902)、第三多芯傳導線(903)；

所述中央控制系統(11)包括車輛模擬激振控制器(1103)；

所述第一小車平臺(1001)的左端、中間、右端分別安設第一車輛模擬激振器(1003)、第二車輛模擬激振器(1004)、第三車輛模擬激振器(1005)，第二多芯傳導線(902)的一端分別與第一車輛模擬激振器(1003)、第二車輛模擬激振器(1004)、第三車輛模擬激振器(1005)串聯連接，另一端與車輛模擬激振控制器(1103)連接；第二小車平臺(1002)的左端、中間、右端分別安設第四車輛模擬激振器(1006)、第五車輛模擬激振器(1007)、第六車輛模擬激振器(1008)，第三多芯傳導線(903)的一端分別與第四車輛模擬激振器(1006)、第五車輛模擬激振器(1007)、第六車輛模擬激振器(1008)串聯連接，另一端與車輛模擬激振控制器(1103)連接；

所述降雨模擬系統(1)包括降雨動力泵(101)、降雨管(102)、降雨儲水器(103)、全斷面降雨器(104)、降雨伸縮桿(105)、聯接器(106)、固定平臺(107)、水量控制開關(108)；

所述傳導系統(9)包括第七多芯傳導線(907)；

所述中央控制系統(11)包括水量控制器(1101)；

所述全斷面降雨器(104)覆蓋地表密集建筑系統(4)；所述降雨模擬系統(1)通過降雨管(102)與降雨動力泵(101)、降雨儲水器(103)、全斷面降雨器(104)連接；所述降雨動力泵(101)與降雨儲水器(103)、降雨儲水器(103)與全斷面降雨器(104)的連接口分別用聯接器(106)連接；在連接降雨儲水器(103)與全斷面降雨器(104)的降雨管(102)上安裝水量控制開關(108)；降雨儲水器(103)通過降雨伸縮桿(105)和固定平臺(107)支撐；

所述第七多芯傳導線(907)一端與水量控制開關(108)相連，另一端與水量控制器(1101)相連，水量控制器(1101)可設置不同強度等級的水量。