一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置的制作方法

1.本实用新型涉及隧道断层破碎带变形破坏物理模拟技术领域，更具体而言，涉及一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置。


背景技术：

2.近年来，随着我国的经济水平的快速提升，对于基础设施的建设也越来越完善，随着西部大开发战略的不断推进，对于西部基础设施建设的投资力度也在不断增大，但由于我国西部地区山地较多、地震频繁等因素，使得西部地区的地质条件更加复杂，因此在进行隧道建设时会遇到一些断层、地震区域，隧道在施工时经常会遇到断层及破碎带等不良地质。
3.通过模型试验可以模拟隧道开挖及运行时的变形特性及破坏特性，以此来为隧道工程的设计及施工提供有效的研究参照，从而避免涌水、突泥及塌方事故的发生，但若需要通过模型试验得出更加准确的结果，目前的模拟装置的试验内槽的结构还需要进一步优化，需要设计一种可以与模拟装置良好配合的试验内槽，以使模拟试验结果更加准确。


技术实现要素：

4.本实用新型申请的一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置旨在至少解决现有技术中存在的模拟装置试验内槽结构优化以实现与模拟装置良好配合的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型的一个方面的技术方案提供了一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置，包括：试验内槽，所述试验内槽由主动槽、被动槽、第一橡胶连接缝及试验槽盖板组成，所述主动槽通过所述第一橡胶连接缝与所述被动槽相连接，所述试验内槽与所述试验槽盖板相结合形成一个密闭空间，所述试验槽盖板由左盖板、右盖板及第二橡胶连接缝组成，所述左盖板通过所述第二橡胶连接缝与所述右盖板相连接，所述左盖板及所述右盖板底部设有定位凸沿，所述定位凸沿与所述左盖板、所述右盖板固定连接，所述试验槽盖板通过所述定位凸沿与所述试验内槽卡接配合；
6.所述主动槽、所述被动槽及所述第一橡胶连接缝组成的内部空间为填充岩土槽；
7.所述主动槽前表面及所述被动槽后表面上设有隧道开挖面。
8.本实用新型上述技术方案提供的隧道断层破碎带变形破坏模拟装置，通过对试验内槽结构的设计，使其能够满足配合隧道断层破碎带变形破坏模拟装置实现多个方向施加荷载，使模拟装置的模拟结果更加符合真实环境，模拟结果更加准确真实，同时模拟结果更有说服力，能够作为隧道工程设计及施工的有效参考。
9.另外，本实用新型上述技术方案提供的隧道断层破碎带变形破坏模拟装置还具有如下技术特征：
10.作为本实用新型的一种优选方案，所述定位凸沿的形状为“l”形，所述定位凸沿通过设置为“l”形与所述主动槽及所述被动槽拐角处内壁贴合。
11.作为本实用新型的一种优选方案，所述主动槽及所述被动槽上的所述隧道开挖面
用于定位隧道开挖位置，所述隧道开挖完成后，在所述隧道位置处插入隧道衬砌模型。
12.作为本实用新型的一种优选方案，所述第一橡胶连接缝与所述第二橡胶连接缝的设置宽度相同，所述第一橡胶连接缝与所述第二橡胶连接缝的设置位置相对应。
13.作为本实用新型的一种优选方案，环向千斤顶及背面千斤顶配合对所述试验内槽施力，使所述主动槽相对于所述被动槽发生位移，所述环向千斤顶作用于所述主动槽的左、右、上、下面，所述背面千斤顶作用于所述主动槽的前面。
14.作为本实用新型的一种优选方案，所述主动槽和所述第一橡胶连接缝的连接面为第一连接面，所述被动槽和所述第一橡胶连接缝的连接面为第二连接面，所述第一连接面与所述第二连接面相互平行。
15.作为本实用新型的一种优选方案，所述第一连接面、所述第二连接面与水平地面垂直。
16.作为本实用新型的另一种优选方案，所述第一连接面、所述第二连接面与水平地面之间具有夹角。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
18.根据本技术的装置，通过对试验内槽结构的设计，使其能够满足配合隧道断层破碎带变形破坏模拟装置实现多个方向施加荷载，使模拟装置的模拟结果更加符合真实环境，模拟结果更加准确真实，同时模拟结果更有说服力，能够作为隧道工程设计及施工的有效参考。
19.试验内槽由主动槽、被动槽、第一橡胶连接缝及试验槽盖板组成，主动槽及被动槽通过第一橡胶连接缝相连接，试验槽盖板采用可拆卸设置，使岩土材料填充更加容易；在岩土材料填充完毕后盖住试验槽盖板使装置具有完好的密闭性；当主动槽与被动槽发生相对错动时，第一橡胶连接缝处在橡胶的弹性特性下仅发生形变，仍能保持与主动槽及被动槽的连接，在试验内槽发生相对位移的情况下仍能保持良好的密闭性，能够有效保证内部岩土总量固定，保证模拟结果的准确性。
20.第二橡胶连接缝与第一橡胶连接缝设置宽度相同、位置相对应，使主动槽及被动槽发生相对位移时，左盖板及右盖板能够保持同步位移，进一步提升模拟结果的准确性。
附图说明
21.图1是本实用新型的实施例所述一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置的试验内槽第一立体结构图；
22.图2是本实用新型的实施例所述一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置的试验内槽第二立体示意图；
23.图3是本实用新型的实施例所述一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置的试验内槽第一实施例图；
24.图4是本实用新型的实施例所述一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置的试验内槽第二实施例图；
25.图5是本实用新型的实施例所述一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置的试验槽盖板示意图；
26.图6是本实用新型的实施例所述一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置的隧道衬
砌模型结构图。
27.其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
28.1主动槽、2被动槽、3第一橡胶连接缝、4试验槽盖板、401左盖板、402 右盖板、403第二橡胶连接缝、404定位凸沿、5隧道开挖面、6隧道衬砌模型、 7环向千斤顶、8背面千斤顶。
具体实施方式
29.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
30.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
31.下面参照附图1至图6描述根据本实用新型一些实施例的一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置。
32.参阅图1、图2、图3及图6，根据本实用新型一些实施例提供的一种隧道断层破碎带变形破坏模拟装置，包括试验内槽，试验内槽由主动槽1、被动槽2、第一橡胶连接缝3及试验槽盖板4组成，主动槽1通过第一橡胶连接缝3与被动槽2相连接，试验内槽与试验槽盖板4相结合形成一个密闭空间，试验槽盖板4由左盖板401、右盖板402及第二橡胶连接缝403组成，左盖板401通过第二橡胶连接缝403与右盖板402相连接，左盖板401及右盖板402底部设有定位凸沿404，定位凸沿404与左盖板401、右盖板402固定连接，试验槽盖板4 通过定位凸沿404与试验内槽卡接配合；主动槽1、被动槽2及第一橡胶连接缝 3组成的内部空间为填充岩土槽；主动槽1前表面及被动槽2后表面上设有隧道开挖面5。主动槽1及被动槽2上的隧道开挖面5用于定位隧道开挖位置，隧道开挖完成后，在隧道位置处插入隧道衬砌模型6。第一橡胶连接缝3与第二橡胶连接缝403的设置宽度相同，第一橡胶连接缝3与第二橡胶连接缝403的设置位置相对应。环向千斤顶7及背面千斤顶8配合对试验内槽施力，使主动槽1 相对于被动槽2发生位移，环向千斤顶7作用于主动槽1的左、右、上、下面，背面千斤顶8作用于主动槽1的前面。
33.参阅图2、图3及图4，主动槽1和第一橡胶连接缝3的连接面为第一连接面，被动槽2和第一橡胶连接缝3的连接面为第二连接面，第一连接面与第二连接面相互平行。
34.参阅图3、图4及图5，根据一个具体的实施例，第一连接面、第二连接面与水平地面垂直。
35.参阅图4，根据一个具体的实施例，第一连接面、第二连接面与水平地面之间具有夹角。
36.参阅图5，定位凸沿404的形状为“l”形，定位凸沿404通过设置为“l”形与主动槽1及被动槽2拐角处内壁贴合。
37.使用方法：
38.使用本装置时，将用于模拟真实隧道开挖位置环境用的岩土填充至填充岩土槽，填充完毕后，将试验槽盖板4盖到试验内槽3顶部，通过环向千斤顶7 及背面千斤顶8对主动
槽1施加荷载，使主动槽1与被动槽2产生相对位移，在相对位移发生时，填充岩土槽中形成断层带，而后沿隧道开挖面5，进行隧道开挖穿过断层带，并将隧道衬砌模型6插入隧道中，可以用于隧道结构处于断层活化位置的模拟试验；通过环向千斤顶7对插入隧道衬砌模型6后的整个试验内槽施加梯度荷载，可以用于模拟地震作用下穿越断层破碎带时的变形模拟试验。
39.在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性：术语“多个”是指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
41.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。