[发明专利]一种隧道模型试验洞周收敛位移控制装置

权利要求书

1.一种隧道模型试验洞周收敛位移控制装置，其特征在于，包括：拱部隧道轮廓维持板架(1)、腰部隧道轮廓维持板架(2)、仰拱隧道轮廓维持板架(3)、收敛位移传递杆(4)、内部固定框架(5)、旋转定轴装置(6)、空心圆筒(7)、收敛位移发生杆(8)、手拧螺丝(9)、椎体(10)、螺纹(11)、开挖套筒(12)，收敛位移传递杆(4)为具有一定强度的金属杆件，其头端为圆球形，尾端与拱部隧道轮廓维持板架(1)和腰部隧道轮廓维持板架(2)内侧固定相连；收敛位移传递杆的头端圆球部与收敛位移发生杆(8)的椎体(10)部位紧贴，当操作收敛位移发生杆(8)转动时，收敛位移传递杆(4)头端圆球沿着收敛位移发生杆(8)的椎体坡面滑动，使得收敛位移发生杆(8)产生的位移并通过收敛位移传递杆(4)传递至拱部隧道轮廓维持板架(1)、腰部隧道轮廓维持板架(2)。

2.根据权利要求1所述的隧道模型试验洞周收敛位移控制装置，其特征还在于，所述的拱部隧道轮廓维持板架(1)、腰部隧道轮廓维持板架(2)、仰拱隧道轮廓维持板架(3)均由金属板制成，为保证其刚度可在适当位置用金属架进行刚度加强;拱部隧道轮廓维持板架(1)、腰部隧道轮廓维持板架(2)、仰拱隧道轮廓维持板架(3)相互搭接应组装成与试验设计的隧道模型轮廓一致的金属板架，且当搭接位置重合部分增多时，拱部隧道轮廓维持板架(1)、腰部隧道轮廓维持板架(2)、仰拱隧道轮廓维持板架(3)组成的隧道轮廓整体可以相应的缩小。

3.根据权利要求1所述的隧道模型试验洞周收敛位移控制装置，其特征还在于，所述的内部固定框架(5)，为板材制成框架，固定于底部的隧道轮廓维持板架上(3)，应具有两层或两层以上，且在收敛位移传递杆(4)经过的对应位置预设开孔;通过内部固定框架(5)，收敛位移传递杆(4)依次从各层内部固定框架(5)对应位置的预设开孔中穿过，使得收敛位移传递杆(4)运动路径固定;同时内部固定框架(5)可以避免试验材料的碎屑进入装置旋转部分的功用。

4.根据权利要求1所述的隧道模型试验洞周收敛位移控制装置，其特征还在于，所述的旋转定轴装置(6)，下部固定于底部隧道轮廓维持板架(3)，上部为空心圆筒(7)，收敛位移发生杆(8)固定于该空心圆筒(7)中；空心圆筒(7)内侧一部分刻有螺纹，使得收敛位移发生杆(8)旋转时可以沿着螺纹前后运动；旋转定轴装置空心圆筒(7)壁上应预设手拧螺丝孔洞，可以装入手拧螺丝(9)，用以在适当的时候固定收敛位移发生杆(8)，使整个装置的收敛位移固定不变。

5.根据权利要求1所述的隧道模型试验洞周收敛位移控制装置，其特征还在于，所述的收敛位移发生杆(8)，为一金属直杆，从旋转定轴装置(6)的空心圆筒(7)中穿过，且在对应位置有螺纹，在旋转定轴装置(6)中旋转时可以前后移动;收敛位移发生杆(8)与收敛位移传递杆(4)头部圆球接触的对应位置的收敛位移发生杆部位为锥体(10)，使得当收敛位移发生杆(8)在旋转定轴装置中旋转，产生前后移动时，收敛位移传递杆(4)头部的圆球在收敛位移发生杆(8)对应位置椎体(10)斜面上滑动，最终控制拱部隧道轮廓维持板架(1)与腰部隧道轮廓维持板架(2)的收敛位移。

6.根据权利要求1所述的隧道模型试验洞周收敛位移控制装置，其特征还在于，所述的开挖套筒(12)，为具有较高强度的金属筒，其形状与隧道轮廓一致;开挖套筒(12)用于在地层模型进行时使用，将开挖套筒(12)打入地层模型中想要开挖隧道的位置后将其内部的围岩置换出来，并提供足够的空间来安装本发明。