[发明专利]高密集区交叠隧道运营引起地面长期沉降的模型实验装置

权利要求书

1.一种高密集区交叠隧道运营引起地面长期沉降的模型实验装置，应用于模拟地震-降雨作用条件下，其特征在于：包括降雨模拟系统(1)、地震模拟系统(2)、组合模型系统(3)、地表密集建筑系统(4)、软土(5)、孤石群(6)、传感系统(7)、隧道系统(8)、传导系统(9)、车辆振动系统(10)、中央控制系统(11)；

所述组合模型系统(3)的内部铺设软土(5)，所述组合模型系统(3)的底部设地震模拟系统(2)；

所述软土(5)的上层表面设地表密集建筑系统(4)，所述软土(5)的中部设交叠分布的隧道系统(8)；

所述隧道系统(8)中布设有孤石群(6)和车辆振动系统(10)；

所述降雨模拟系统(1)设在组合模型系统(3)的上部，并覆盖地表密集建筑系统(4)；

所述隧道系统(8)中设有传感系统(7)，所述传感系统(7)布设在软土(5)表面；

所述地震模拟系统(2)、车辆振动系统(10)和传感系统(7)均通过传导系统(9)与中央控制系统(11)相连；

所述地震模拟系统(2)包括第一激振弹簧、第二激振弹簧(202)、第三激振弹簧(203)、第四激振弹簧(204)、第一地震模拟激振器、第二地震模拟激振器(206)、第三地震模拟激振器(207)、第四地震模拟激振器(208)；

所述组合模型系统(3)的底面四角分别设第一激振弹簧、第二激振弹簧(202)、第三激振弹簧(203)、第四激振弹簧(204)；

所述第一激振弹簧内设第一地震模拟激振器，所述第二激振弹簧(202)内设第二地震模拟激振器(206)，所述第三激振弹簧(203)内设第三地震模拟激振器(207)，所述第四激振弹簧(204)内安设第四地震模拟激振器(208)；

所述隧道系统(8)包括第一隧道(801)、第二隧道(802)、第一隧道伸缩杆(803)、第二隧道伸缩杆、第三隧道伸缩杆(805)、第四隧道伸缩杆、第五隧道伸缩杆(807)、第六隧道伸缩杆(808)、第七隧道伸缩杆、第八隧道伸缩杆(810)、第九隧道伸缩杆、第十隧道伸缩杆(812)、第一减震弹簧(813)、第二减震弹簧、第三减震弹簧(815)、第四减震弹簧、第五减震弹簧(817)、第六减震弹簧(818)、第七减震弹簧、第八减震弹簧(820)、第九减震弹簧、第十减震弹簧、第一柔性接口(823)、第二柔性接口(824)、第三柔性接口(825)、第四柔性接口(826)、第一架空车辆运营路基(827)、第二架空车辆运营路基(828)；

所述第一隧道(801)和第二隧道(802)交叠分布在软土(5)的中部；所述第一隧道(801)的两侧和第二隧道(802)的下部设有孤石群(6)；

所述第一隧道伸缩杆(803)上端设第一减震弹簧(813)，第二隧道伸缩杆上端设第二减震弹簧，第三隧道伸缩杆(805)上端设第三减震弹簧(815)，第四隧道伸缩杆上端设第四减震弹簧，第五隧道伸缩杆(807)上端设第五减震弹簧(817)；所述第一隧道伸缩杆(803)、第二隧道伸缩杆、第三隧道伸缩杆(805)、第四隧道伸缩杆、第五隧道伸缩杆(807)依次等间距安设在第一隧道(801)半圆弧部分的下端；

所述第六隧道伸缩杆(808)上端设第六减震弹簧(818)，第七隧道伸缩杆上端设第七减震弹簧，第八隧道伸缩杆(810)上端设第八减震弹簧(820)，第九隧道伸缩杆上端设第九减震弹簧，第十隧道伸缩杆(812)上端设第十减震弹簧，第六隧道伸缩杆(808)、第七隧道伸缩杆、第八隧道伸缩杆(810)、第九隧道伸缩杆、第十隧道伸缩杆(812)依次设在第二隧道(802)半圆弧部分的下端；

所述第一柔性接口(823)、第二柔性接口(824)设在第一隧道(801)与第一架空车辆运营路基(827)的连接处，第三柔性接口(825)、第四柔性接口(826)设在第二隧道(802)与第二架空车辆运营路基(828)的连接处；

所述车辆振动系统(10)包括第一小车平台(1001)、第二小车平台(1002)、第一车辆模拟激振器(1003)、第二车辆模拟激振器(1004)、第三车辆模拟激振器(1005)、第四车辆模拟激振器(1006)、第五车辆模拟激振器(1007)、第六车辆模拟激振器(1008)；

所述传导系统(9)包括第二多芯传导线(902)、第三多芯传导线(903)；

所述中央控制系统(11)包括车辆模拟激振控制器(1103)；

所述第一小车平台(1001)的左端、中间、右端分别安设第一车辆模拟激振器(1003)、第二车辆模拟激振器(1004)、第三车辆模拟激振器(1005)，第二多芯传导线(902)的一端分别与第一车辆模拟激振器(1003)、第二车辆模拟激振器(1004)、第三车辆模拟激振器(1005)串联连接，另一端与车辆模拟激振控制器(1103)连接；第二小车平台(1002)的左端、中间、右端分别安设第四车辆模拟激振器(1006)、第五车辆模拟激振器(1007)、第六车辆模拟激振器(1008)，第三多芯传导线(903)的一端分别与第四车辆模拟激振器(1006)、第五车辆模拟激振器(1007)、第六车辆模拟激振器(1008)串联连接，另一端与车辆模拟激振控制器(1103)连接；

所述降雨模拟系统(1)包括降雨动力泵(101)、降雨管(102)、降雨储水器(103)、全断面降雨器(104)、降雨伸缩杆(105)、联接器(106)、固定平台(107)、水量控制开关(108)；

所述传导系统(9)包括第七多芯传导线(907)；

所述中央控制系统(11)包括水量控制器(1101)；

所述全断面降雨器(104)覆盖地表密集建筑系统(4)；所述降雨模拟系统(1)通过降雨管(102)与降雨动力泵(101)、降雨储水器(103)、全断面降雨器(104)连接；所述降雨动力泵(101)与降雨储水器(103)、降雨储水器(103)与全断面降雨器(104)的连接口分别用联接器(106)连接；在连接降雨储水器(103)与全断面降雨器(104)的降雨管(102)上安装水量控制开关(108)；降雨储水器(103)通过降雨伸缩杆(105)和固定平台(107)支撑；

所述第七多芯传导线(907)一端与水量控制开关(108)相连，另一端与水量控制器(1101)相连，水量控制器(1101)可设置不同强度等级的水量。