[發明專利]一種圍巖漸進性破壞隧道模型試驗裝置

在審

• 申請號: 201910361435.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109991064A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 陳智慧;劉振;李天降;梁波;任兆丹;趙寧雨;張雙茁;張揚帆;屈建榮
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/36;G01L5/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

本發明涉及圍巖試驗技術領域，提供了一種圍巖漸進性破壞隧道模型試驗裝置，包括用于盛裝土體的試驗箱，所述試驗箱的頂部具有供試驗土放入的開口，還包括用于將所述試驗箱中的土體的頂部刮平的攤平機構以及將所述試驗箱中的土體壓實的壓實機構，所述攤平壓實機構安裝在所述試驗箱的開口的上方。本發明的一種圍巖漸進性破壞隧道模型試驗裝置，通過攤平機構能夠將試驗箱頂部的土體攤平，然后再通過壓實機構來壓實就能夠得到符合密實度要求的壓實度，并且由于將土體攤平了，壓實的均勻性也很高。

技術領域

本發明涉及圍巖試驗技術領域，具體為一種圍巖漸進性破壞隧道模型試驗裝置。

背景技術

由于隧道工程的復雜性跟不確定性，單靠簡單的理論計算與數值分析往往與真實情況存在差異。隧道圍巖的受力、變形、應變、支護結構的受力，不僅對隧道理論研究具有重要的意義，還能夠更加合理的指導隧道工程的設計與施工。模型試驗能夠更加準確的反應圍巖的漸進性破壞過程以及支護結構與圍巖的相互作用機理，更加深入的探究隧道的支護機理與性質。但是目前的隧道模型試驗裝置仍存在一定的問題。

(1)現有的室內模型裝置加載一般采用堆載方式，荷載大小不容易控制，荷載精度不高，且由于模型箱空間比較狹窄，填料難以達到設計的壓實度，且壓實的均勻性比較差。

(2)現有的模型試驗裝置操作性比較差，操作極不方便，整體機構的自動化程度較低，導致試驗的效率比較低。

(3)現有的模型試驗裝置結構一般是固定的，靈活性差，不能夠很好的滿足不同的試驗工況，且出渣比較麻煩。

發明內容

本發明的目的在于提供一種圍巖漸進性破壞隧道模型試驗裝置，至少能解決現有技術中的部分缺陷。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：一種圍巖漸進性破壞隧道模型試驗裝置，包括用于盛裝土體的試驗箱，所述試驗箱的頂部具有供試驗土放入的開口，還包括用于將所述試驗箱中的土體的頂部刮平的攤平機構以及將所述試驗箱中的土體壓實的壓實機構，所述攤平壓實機構安裝在所述試驗箱的開口的上方。

進一步，所述攤平機構包括刮刀、供所述刮刀滑動的第一滑軌以及用于驅使所述刮刀移動的第一驅動件，所述第一滑軌架設于所述試驗箱的開口上方，所述第一滑軌沿所述試驗箱的其中一側至其相對側的方向延伸。

進一步，所述壓實機構包括設在所述試驗箱的開口上方的液壓桿以及可驅使所述液壓桿豎向伸縮的第二驅動件，所述液壓桿的底部安裝有水平的壓平板，所述壓平板位于所述開口的正上方。

進一步，所述壓實機構還包括供所述液壓桿滑動的第二滑軌，所述第二滑軌架設于所述試驗箱的開口上方，所述第二滑軌沿所述試驗箱的其中一側至其相對側的方向延伸。

進一步，所述液壓桿與所述壓平板之間安設有墊片。

進一步，所述試驗箱包括方形的底板以及豎直安裝在所述底板的四個側邊上的側板，所述底板和四個所述側板圍合形成盛裝土體的箱體，所述箱體的四個豎直的棱角均可拆卸安裝有立柱，所述箱體的四個所述水平的棱角均可拆卸安裝有角鋼。

進一步，至少一個所述側板為透明的有機玻璃。

進一步，所述底板的底部安裝有肋板。

進一步，所述箱體內部安裝有用于監測土層的受力狀態的監測組件。

進一步，還包括用于配置試驗土的配料供給機構、用于將所述配料供給機構配置好的試驗土運送至所述試驗箱內的傳送機構、用于攪拌所述試驗箱內的試驗土的攪拌機構以及用于協調各機構之間的工作的控制機構。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：一種圍巖漸進性破壞隧道模型試驗裝置，通過攤平機構能夠將試驗箱頂部的土體攤平，然后再通過壓實機構來壓實就能夠得到符合密實度要求的壓實度，并且由于將土體攤平了，壓實的均勻性也很高。