[发明专利]一种用于隧道模型试验径向收敛变形量测装置

说明书

本发明公开了一种用于隧道模型试验径向收敛变形量测装置，其包括支座，安装在支座上的位移计，以及设置在位移计探针端的顶帽；顶帽包括圆筒，圆筒上设置有轴向的滑槽，圆筒内设置有隔板，隔板的侧壁设置有穿出滑槽的定位装置；隔板上设置有用于固定位移计探针的凹槽。本发明利用支座与顶帽限制位移计侧移，通过调整隔板与位移计固定位置可使位移计适应不同断面形式与断面尺寸的模型隧道的径向收敛变形的测量。在试验过程中，本量测装置与模型隧道协同变形，可有效地减小测量误差，并通过两点间变形的直接测量以保证模型隧道径向变形测量精度要求，为隧道以及类似地下结构物变形及失稳破坏规律的相关研究提供试验依据。

技术领域

本发明涉及隧道及地下工程试验技术领域，具体涉及一种用于隧道模型试验径向收敛变形量测装置。

背景技术

随着我国经济的高速发展，在交通领域以及能源建设方面的需求往往伴随着大量隧道工程的建设，同时，隧道规模越来越大、结构型式及所处的地质条件也越来越复杂，结构安全日趋受到重视。

为了保证隧道结构的长期安全，尤其是一些大型及复杂隧道，通常需要采用相似模型试验对其受力及变形特性开展相关研究。在相似模型试验中，隧道结构变形情况在一定程度上能够较好的反映结构的稳定情况，隧道结构径向收敛变形的测量对于研究其变形、失稳破坏等结构力学特性具有重要意义。而现有的试验测试装置主要是以单点位移量测为主，无法实现隧道结构两点之间变形的直接量测，对于两点之间的变形，通常是分别测量各点位移之后进行处理，在计算过程中采用单点位移叠加的方式间接衡量两点变形，然而，各个单点位移矢量往往难以保证位于同一直线上，致使测量结果产生较大偏差，难以满足目前研究需求。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种用于隧道模型试验径向收敛变形量测装置解决了无法直接测量隧道结构两点之间变形量的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种用于隧道模型试验径向收敛变形量测装置，其包括支座，安装在支座上的位移计，以及设置在位移计探针端的顶帽；顶帽包括圆筒，圆筒上设置有轴向的滑槽，圆筒内设置有隔板，隔板的侧壁设置有穿出滑槽的定位装置；隔板上设置有用于固定位移计探针的凹槽。

进一步地，支座包括用于夹持位移计的活动端和固定端，活动端的一侧和固定端的一侧通过合页活动连接，活动端的另一侧和固定端的另一侧通过锁扣扣合并形成一空心的柱体。

进一步地，固定端上设置有至少一个水平仪。

进一步地，固定端和活动端的横截面为半径相等的半圆弧，固定端和活动端的内壁均设置有橡胶垫。

进一步地，固定端的圆心处轴向设置有激光定位器，凹槽设置在隔板的中心处。

进一步地，圆筒的顶部和固定端的底部分别设置有固定板，两个固定板上均设置有定位孔。

进一步地，活动端与设置在固定端底部的固定板之间设置有走线口。

进一步地，固定板为塑料粘贴片。

进一步地，定位装置包括与隔板相连接并穿出滑槽的螺纹杆，以及设置在螺纹杆上且圆筒外的螺帽。

进一步地，圆筒上且滑槽旁设置有刻度。

本发明的有益效果为：

本发明的顶帽与支座分别安装并固定于模型隧道，在试验过程中可实现隧道与量测装置同步变形；采用激光定位器可使支座与顶帽轴心调整于同一直线上，通过支座与顶帽对位移计进行固定，利用两点间相对位移的直接测量，可有效避免单点位移测量的缺陷，导致测量结果产生较大误差；此外，通过对隔板与支座内位移计位置进行调整可适应不同尺寸断面的模型隧道，并使位移计量程利用达到最大化。

附图说明