[實用新型]一種高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備及系統

有效

• 申請號: 201720837862.9
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN206945424U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 陳志敏;任益;付金庸;馮亞松;薛智文;劉德學
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/08;G01N3/10;G01N3/06
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 吳嘯寰

技術領域

本實用新型涉及隧道試驗設備領域，具體而言，涉及一種高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備及系統。

背景技術

高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備是物理模型試驗的另外一項重要內容。地下工程問題中常遇到具有各種分布特征的初始地應力，良好的模型試驗臺架要求能夠通過簡單的操作就可以模擬出這些特征，滿足試驗后續步驟的開展及結果測量的需要。現有的模擬設備結構相對比較復雜，且不便操作、增加了試驗難度。

實用新型內容

在本實用新型的第一方面，提供了一種高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備，以用于研究高地應力地區隧道施工中圍巖變形特征。

在本實用新型的第二方面，提供了一種高地應力軟巖隧道室內模型試驗系統，以滿足高地應力環境的模擬需求，且其具有加載靈活、狀態穩定的優點。

本實用新型是這樣實現的：

一種高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備，其用于模擬隧道開挖過程中巖體的圍巖區域所受作用力下的變形特征。高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備包括：

被配置為固定巖體的試驗臺架，試驗臺架設置有容納空間，容納空間被配置為容納巖體.

加載工具，加載工具被配置為提供加載于巖體的作用力.

測量工具，測量工具包括相互匹配的測量儀和數據處理儀，測量儀被配置為測量巖體的圍巖區域的應力、應變中的一種或兩種，數據處理儀包括接受并存儲測量儀反饋的測量數據的存儲裝置。

在較佳的一個示例中，試驗臺架為框架結構。

在較佳的一個示例中，試驗臺架由鋼材制作而成。

在較佳的一個示例中，鋼材為角鋼。

在較佳的一個示例中，加載工具包括加載組件，加載組件包括相互匹配的拉桿和加載螺栓，拉桿被配置為穿設巖體相對的兩側面、且拉桿的兩端伸出巖體外分別與一個加載螺栓匹配連接。

在較佳的一個示例中，加載工具包括三個加載組件，三個加載組件呈三維正交布置。

在較佳的一個示例中，每個加載組件中的拉桿數量為四根、且以矩形的方式布置。

在較佳的一個示例中，測量儀還包括連接于位于巖體內的拉桿的部分的應變測量傳感器。

在較佳的一個示例中，測量儀還包括測量巖體內的應力的壓力測量傳感器，壓力測量傳感器被配置為設置在巖體內的目標測量點。

一種高地應力軟巖隧道室內模型試驗系統，包括前述的高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備。

上述方案的有益效果：本實用新型提供的高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備及系統采用相似原理并結合實際的工程特點，可以模擬實際的隧道開挖過程中巖體在作用力下發生的應力、應變中的一種或兩種特性，從而為隧道開挖工程提供數據支持，提高隧道開挖的效率和安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本實用新型實施例提供的高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備中的試驗臺架的結構示意圖；

圖2示出了本實用新型實施例提供的高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備中的應變塊的結構示意圖；

圖3示出了本實用新型實施例提供的高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備中的設置有墊板的加載螺栓的配合結構的第一視角示意圖；

圖4示出了本實用新型實施例提供的高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備中的設置有墊板的加載螺栓的配合結構的第二視角示意圖；

圖5示出了本實用新型實施例提供的高地應力軟巖隧道室內模型試驗設備中的位移測量裝置與鐵絲網的配合結構示意圖。

圖標：100-試驗臺架；101-角鋼；102-容納空間；200-應變塊；202-應變片；201-尼龍塊；300-墊板；303-通孔；108-第一疊區；301-螺母；302-第一端；501-襯砌；502-鋁管。

具體實施方式