一种漂卵石地层隧道施工用室内模型试验装置

1.本实用新型涉及室内模型实验装置技术领域，具体为一种漂卵石地层隧道施工用室内模型试验装置。


背景技术：

2.随着科技的进步，地铁隧道的数量越来越多，隧道在修建时需要考虑的环境因数越来越多，随着隧道的使用时间边长，不可避免地出现不均匀沉降和隧道变形，目前针对这一问题，除了注浆之外几乎没有其他有效办法，而针对以上问题，科研人员提出了利用模型进行实验的检测方法，从而找出隧道变形原因，有利于改善隧道结构，提升其使用寿命，但是目前市场上现有的隧道施工用室内模型实验装置尚有很多不足之处，就比如：
3.如公开号为cn204988754u的一种可调节式隧道模型试验装置，其缺少一种地震、渗水和漂卵石环境模拟机构，导致该装置无法根据震动因数、水流因数和地质因数对隧道进行模拟，难以找出隧道的缺点，检测方法落后，因此实用性较低；
4.且传统的隧道室内模型实验装置缺少一种定位夹持机构，导致该装置无法根据不同直径的隧道进行调节装夹，不方便对隧道模型进行安装和拆卸，使用时极其麻烦，因此不实用。
5.所以我们提出了一种漂卵石地层隧道施工用室内模型试验装置，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种漂卵石地层隧道施工用室内模型试验装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上缺少地震、渗水和漂卵石环境模拟机构以及缺少定位夹持机构的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种漂卵石地层隧道施工用室内模型试验装置，包括基体，其外形为长方体形结构，所述基体的内部开设有腔体，且基体设置有便于移动机构；
8.实验装置，其外形为长方体形结构，所述实验装置的表面开设有倒角，且实验装置设置有震动模拟机构；
9.观察窗，其开设在所述实验装置的表面，所述观察窗内侧镶嵌有钢化玻璃，且观察窗设置有抗渗水模拟机构；
10.旋转把手，其设置在所述实验装置两侧，所述旋转把手与螺纹杆相连，且旋转把手设置有定位夹紧机构。
11.采用上述技术方案能够使得该装置具备定位夹持机构，能够帮助使用者对隧道模型进行快速定位夹持，避免隧道模型在实验时自行偏移和晃动，干扰实验结果的检测，首先将待检测的隧道模型从实验装置左侧圆孔塞入，另一名操作人员将实验装置内部的弹簧阻隔板向上提起，确保弹簧阻隔板不会阻隔隧道模型的插入，确保将整个隧道模型完全插入
实验装置内部后，松开弹簧阻隔板使其夹住隧道模型表面，手握旋转把手并旋转，从而带动旋转把手下端的滑动压板向下移动，从而利用滑动压板将隧道模型夹住，完成了定位夹持，并且该装置设置有地震、渗水和地质因数模拟机构，能够模拟以上因数带给隧道模型的影响，从而找出隧道模型的漏洞，以此提高隧道的建设水平，首先将真实隧道环境的漂卵石倒入适量进入实验装置内部，确保漂卵石完全淹没隧道模型，操作基体外端右侧的控制面板启动实验装置内部的水龙头，水龙头喷出水流入漂卵石，模拟渗水情况，然后操作控制面板启动基体内侧的伺服电机，伺服电机带动凸轮旋转，凸轮带动实验装置右下方的固定滚轮碰撞，进而带动实验装置下方的滚轮在基体横向滚动，同时实验装置左侧的复位弹簧杆对实验装置进行反向施加弹力，迫使实验装置复位，由此重复实验装置左右不断横向晃动，根据使用者的需求可以自行设定伺服电机的转速，以此模拟不同强度的震动，最后实验结束，操作控制面板关闭电源，研究人员记录实验装置外侧观察窗表面的标尺，判断隧道模型实验前后的形变程度，由此推算出隧道的受损原因，完成了实验。
12.作为本实用新型的优选技术方案，所述基体的便于移动机构包括：
13.控制面板，其设置在所述基体的右侧，所述基体的上端内侧设置有4个照明灯，且基体的下端设置有4个万向轮。
14.采用上述技术方案能够使得该装置便于运输移动，只需推动基体并带动其下端的4个万向轮即可将该装置移动，而4个照明灯便于在光线不足时进行照明，提高检测准确性，控制面板便于使用者进行操作控制本装置。
15.作为本实用新型的优选技术方案，所述实验装置的震动模拟机构包括：
16.复位弹簧杆，其连接在所述实验装置的左下方，所述复位弹簧杆共设置有2个，且实验装置的下方设置有4个滚轮；
17.固定滚轮，其设置在所述实验装置的右下方；
18.伺服电机，其连接在所述基体的内壁上，所述伺服电机的轴端连接着凸轮，且凸轮与固定滚轮构成间歇滚动机构。
19.采用上述技术方案能够使得该装置具备震动模拟机构，操作控制面板启动基体内侧的伺服电机，伺服电机带动凸轮旋转，凸轮带动实验装置右下方的固定滚轮碰撞，进而带动实验装置下方的滚轮在基体横向滚动，同时实验装置左侧的复位弹簧杆对实验装置进行反向施加弹力，迫使实验装置复位，由此重复实验装置左右不断横向晃动，根据使用者的需求可以自行设定伺服电机的转速，以此模拟不同强度的震动。
20.作为本实用新型的优选技术方案，所述观察窗的抗渗水模拟机构包括：
21.标尺，其设置在所述观察窗的外侧，所述实验装置的内部设置有水龙头，且实验装置的内部设置有漂卵石。
22.采用上述技术方案能够使得该装置具备渗水模拟机构，操作基体外端右侧的控制面板启动实验装置内部的水龙头，水龙头喷出水流入漂卵石，模拟渗水情况，最后实验结束，操作控制面板关闭电源，研究人员记录实验装置外侧观察窗表面的标尺，判断隧道模型实验前后的形变程度，由此推算出隧道的受损原因。
23.作为本实用新型的优选技术方案，所述旋转把手的定位夹紧机构包括：
24.滑动压板，其连接在所述旋转把手的下端，所述旋转把手与滑动压板构成旋转机构，且滑动压板的上端设置有4个限位滑动柱；
25.隧道模型，其设置在所述滑动压板的下侧。
26.采用上述技术方案能够使得该装置具备定位夹紧机构，将待检测的隧道模型从实验装置左侧圆孔塞入，另一名操作人员将实验装置内部的弹簧阻隔板向上提起，确保弹簧阻隔板不会阻隔隧道模型的插入，确保将整个隧道模型完全插入实验装置内部后，松开弹簧阻隔板使其夹住隧道模型表面，手握旋转把手并旋转，从而带动旋转把手下端的滑动压板向下移动，从而利用滑动压板将隧道模型夹住，完成了定位夹持。
27.作为本实用新型的优选技术方案，所述实验装置还设置有：
28.弹簧阻隔板，其设置在所述实验装置的内部，所述弹簧阻隔板的结构和滑动压板类似，且实验装置的底部设置有螺纹底盖。
29.采用上述技术方案能够使得该装置具备防泄露机构，为了避免实验装置内部的漂卵石和水渗出造成污染，通过设置弹簧阻隔板对实验装置两侧端口进行限位封闭，而螺纹底盖便于开启将脏水放出，便于使用后对本装置进行清洁维护。
30.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
31.1.该漂卵石地层隧道施工用室内模型试验装置设置有定位夹持机构，能够帮助使用者对隧道模型进行快速定位夹持，避免隧道模型在实验时自行偏移和晃动，干扰实验结果的检测，首先将待检测的隧道模型从实验装置左侧圆孔塞入，另一名操作人员将实验装置内部的弹簧阻隔板向上提起，确保弹簧阻隔板不会阻隔隧道模型的插入，确保将整个隧道模型完全插入实验装置内部后，松开弹簧阻隔板使其夹住隧道模型表面，手握旋转把手并旋转，从而带动旋转把手下端的滑动压板向下移动，从而利用滑动压板将隧道模型夹住，完成了定位夹持；
32.2.该漂卵石地层隧道施工用室内模型试验装置设置有地震、渗水和地质因数模拟机构，能够模拟以上因数带给隧道模型的影响，从而找出隧道模型的漏洞，以此提高隧道的建设水平，首先将真实隧道环境的漂卵石倒入适量进入实验装置内部，确保漂卵石完全淹没隧道模型，操作基体外端右侧的控制面板启动实验装置内部的水龙头，水龙头喷出水流入漂卵石，模拟渗水情况，然后操作控制面板启动基体内侧的伺服电机，伺服电机带动凸轮旋转，凸轮带动实验装置右下方的固定滚轮碰撞，进而带动实验装置下方的滚轮在基体横向滚动，同时实验装置左侧的复位弹簧杆对实验装置进行反向施加弹力，迫使实验装置复位，由此重复实验装置左右不断横向晃动，根据使用者的需求可以自行设定伺服电机的转速，以此模拟不同强度的震动，最后实验结束，操作控制面板关闭电源，研究人员记录实验装置外侧观察窗表面的标尺，判断隧道模型实验前后的形变程度，由此推算出隧道的受损原因，完成了实验。
附图说明
33.图1为本实用新型主剖结构示意图；
34.图2为本实用新型实验装置主视结构示意图；
35.图3为本实用新型滑动压板三维结构示意图；
36.图4为本实用新型图1中a处放大结构示意图；
37.图5为本实用新型图1中b处放大结构示意图。
38.图中：1、基体；2、控制面板；3、照明灯；4、万向轮；5、实验装置；6、复位弹簧杆；7、滚
轮；8、固定滚轮；9、伺服电机；10、凸轮；11、观察窗；12、标尺；13、水龙头；14、旋转把手；15、滑动压板；16、限位滑动柱；17、隧道模型；18、弹簧阻隔板；19、螺纹底盖。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
40.请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种漂卵石地层隧道施工用室内模型试验装置，包括基体1外形为长方体形结构，基体1的内部开设有腔体，且基体1设置有便于移动机构；基体1的便于移动机构包括：控制面板2设置在基体1的右侧，基体1的上端内侧设置有4个照明灯3，且基体1的下端设置有4个万向轮4，使得该装置便于运输移动，只需推动基体1并带动其下端的4个万向轮4即可将该装置移动，而4个照明灯3便于在光线不足时进行照明，提高检测准确性，控制面板2便于使用者进行操作控制本装置；
41.实验装置5外形为长方体形结构，实验装置5的表面开设有倒角，且实验装置5设置有震动模拟机构；实验装置5的震动模拟机构包括：复位弹簧杆6连接在实验装置5的左下方，复位弹簧杆6共设置有2个，且实验装置5的下方设置有4个滚轮7；固定滚轮8设置在实验装置5的右下方；伺服电机9连接在基体1的内壁上，伺服电机9的轴端连接着凸轮10，且凸轮10与固定滚轮8构成间歇滚动机构，使得该装置具备震动模拟机构，操作控制面板2启动基体1内侧的伺服电机9，伺服电机9带动凸轮10旋转，凸轮10带动实验装置5右下方的固定滚轮8碰撞，进而带动实验装置5下方的滚轮7在基体1横向滚动，同时实验装置5左侧的复位弹簧杆6对实验装置5进行反向施加弹力，迫使实验装置5复位，由此重复实验装置5左右不断横向晃动，根据使用者的需求可以自行设定伺服电机9的转速，以此模拟不同强度的震动；
42.观察窗11开设在实验装置5的表面，观察窗11内侧镶嵌有钢化玻璃，且观察窗11设置有抗渗水模拟机构；观察窗11的抗渗水模拟机构包括：标尺12设置在观察窗11的外侧，实验装置5的内部设置有水龙头13，且实验装置5的内部设置有漂卵石，实验装置5还设置有：弹簧阻隔板18设置在实验装置5的内部，弹簧阻隔板18的结构和滑动压板15类似，且实验装置5的底部设置有螺纹底盖19，使得该装置具备渗水模拟机构，操作基体1外端右侧的控制面板2启动实验装置5内部的水龙头13，水龙头13喷出水流入漂卵石，模拟渗水情况，最后实验结束，操作控制面板2关闭电源，研究人员记录实验装置5外侧观察窗11表面的标尺12，判断隧道模型17实验前后的形变程度，由此推算出隧道的受损原因，为了避免实验装置5内部的漂卵石和水渗出造成污染，通过设置弹簧阻隔板18对实验装置5两侧端口进行限位封闭，而螺纹底盖19便于开启将脏水放出，便于使用后对本装置进行清洁维护；
43.旋转把手14设置在实验装置5两侧，旋转把手14与螺纹杆相连，且旋转把手14设置有定位夹紧机构；旋转把手14的定位夹紧机构包括：滑动压板15连接在旋转把手14的下端，旋转把手14与滑动压板15构成旋转机构，且滑动压板15的上端设置有4个限位滑动柱16；隧道模型17设置在滑动压板15的下侧，使得该装置具备定位夹紧机构，将待检测的隧道模型17从实验装置5左侧圆孔塞入，另一名操作人员将实验装置5内部的弹簧阻隔板18向上提起，确保弹簧阻隔板18不会阻隔隧道模型17的插入，确保将整个隧道模型17完全插入实验装置5内部后，松开弹簧阻隔板18使其夹住隧道模型17表面，手握旋转把手14并旋转，从而
带动旋转把手14下端的滑动压板15向下移动，从而利用滑动压板15将隧道模型17夹住，完成了定位夹持；
44.工作原理：在使用漂卵石地层隧道施工用室内模型试验装置时，首先将待检测的隧道模型17从实验装置5左侧圆孔塞入，另一名操作人员将实验装置5内部的弹簧阻隔板18向上提起，确保弹簧阻隔板18不会阻隔隧道模型17的插入，确保将整个隧道模型17完全插入实验装置5内部后，松开弹簧阻隔板18使其夹住隧道模型17表面，手握旋转把手14并旋转，从而带动旋转把手14下端的滑动压板15向下移动，从而利用滑动压板15将隧道模型17夹住，完成了定位夹持，同时该装置设置有地震、渗水和地质因数模拟机构，能够模拟以上因数带给隧道模型17的影响，从而找出隧道模型17的漏洞，以此提高隧道的建设水平，首先将真实隧道环境的漂卵石倒入适量进入实验装置5内部，确保漂卵石完全淹没隧道模型17，操作基体1外端右侧的控制面板2启动实验装置5内部的水龙头13，水龙头13喷出水流入漂卵石，模拟渗水情况，然后操作控制面板2启动基体1内侧的伺服电机9，伺服电机9带动凸轮10旋转，凸轮10带动实验装置5右下方的固定滚轮8碰撞，进而带动实验装置5下方的滚轮7在基体1横向滚动，同时实验装置5左侧的复位弹簧杆6对实验装置5进行反向施加弹力，迫使实验装置5复位，由此重复实验装置5左右不断横向晃动，根据使用者的需求可以自行设定伺服电机9的转速，以此模拟不同强度的震动，最后实验结束，操作控制面板2关闭电源，研究人员记录实验装置5外侧观察窗11表面的标尺12，判断隧道模型17实验前后的形变程度，由此推算出隧道的受损原因。
45.从而完成一系列工作，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
46.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。