[實用新型]多跨徑砂卵石地層模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201820281642.7
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN208588731U
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 曹鵬;方林;吳夢軍;郭鴻雁;丁浩;張琦;胡學兵;夏楊于雨
• 申請（專利權）人: 招商局重慶交通科研設計院有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本實用新型涉及一種多跨徑砂卵石地層模型試驗裝置，屬于隧道施工領域。該裝置為長方箱體，包括由小至大三種跨徑開孔，分別為二車道跨徑開孔、三車道跨徑開孔和四車道跨徑開孔；所述跨徑開孔包括跨徑開孔模板和跨徑開孔拼接部分；所述跨徑開孔位于箱體中部底端，為隧道拱形開孔；箱體長度為最大開挖跨徑的4倍，幾何相似比為1:20。本實用新型減小了模型箱邊界效應的影響，綜合考慮平面應變問題、大比尺模型試驗和模型試驗箱整體規模等因素，有效降低了開挖控制難度，提高了箱體整體的穩定性，對多跨徑砂卵石地層開展隧道開挖模型試驗具有重要工程意義。

技術領域

本實用新型屬于隧道施工領域，涉及多跨徑砂卵石地層模型試驗裝置。

背景技術

砂卵石地層的結構松散，具有顆粒間空隙大、無粘聚力、靈敏度高和離散性強的特性。因此，在卵石地層中進行隧道開挖很容易破壞原有地層平衡狀態，引起較大地層損失，甚至會導致坍塌。因此針對卵石地層特有力學性質開展隧道開挖模型試驗具有重要工程意義。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種多跨徑砂卵石地層模型試驗裝置，

為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

多跨徑砂卵石地層模型試驗裝置，該裝置為長方箱體，包括由小至大三種跨徑開孔，分別為二車道跨徑開孔、三車道跨徑開孔和四車道跨徑開孔；所述跨徑開孔包括跨徑開孔模板和跨徑開孔拼接部分；所述跨徑開孔位于箱體中部底端，為隧道拱形開孔；

箱體長度為最大開挖跨徑的4倍，幾何相似比為1:20。

當進行二車道跨徑開孔開挖試驗時，將三車道跨徑開孔模板和四車道跨徑開孔模板的連接處采用前后帶孔鋼片進行固定，前后帶孔鋼片通過螺絲進行連接；

當進行三車道跨徑開孔開挖試驗時，將螺絲擰下，取掉前后帶孔鋼片，再取掉三車道跨徑開孔模板，實現三車道隧道開挖試驗；

當進行四車道跨徑開孔開挖試驗時，取掉三車道跨徑開孔模板和四車道跨徑開孔模板及相應的連接鋼片，實現四車道隧道開挖試驗。

進一步，所述箱體整體尺寸為4m×2.55m×0.3m，所述四車道跨徑開孔底部邊緣距離箱體底部0.3m，四車道跨徑開孔頂部邊緣距離箱體頂部1.5m，四車道跨徑開孔兩側邊緣距離箱體兩側1.46m。

進一步，所述箱體前后面板和兩側面板采用透明玻璃材質，兩側面板為凹槽狀，嵌入鋼化玻璃并用粘膠進行加固，箱體底部設有鋼架底座防止箱體傾覆；所述跨徑開孔模板為有機板，跨徑開孔拼接部分采用鋼板進行加固。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型減小了模型箱邊界效應的影響，綜合考慮平面應變問題、大比尺模型試驗和模型試驗箱整體規模等因素，有效降低了開挖控制難度，提高了箱體整體的穩定性，對多跨徑砂卵石地層開展隧道開挖模型試驗具有重要工程意義。

附圖說明

為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明：

圖1為二車道跨徑開孔示意圖；

圖2為三車道跨徑開孔示意圖；

圖3為四車道跨徑開孔示意圖；

圖4為本實用新型箱體結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。

裝置設計

(1)確定模型試驗幾何相似比