[实用新型]模拟地震作用下山岭隧道衬砌劣化的试验装置

说明书

本实用新型公开了模拟地震作用下山岭隧道衬砌劣化的试验装置，包括底座、模型箱、连接组件、液压组件、围岩及初砌模拟组件、反力架、千斤顶和控制器，模型箱设置在底座上方，其内部形成有容置腔；连接组件设置在底座和模型箱之间；液压组件为一对且设置在底座两侧，其液压驱动端与模型箱接近液压组件的侧面转动连接；围岩及初砌模拟组件设置在模型箱的容置腔内，其与模型箱之间填充有原位土壤层；反力架为龙门架结构其跨设在模型箱上方；千斤顶为多个且间隔设置在模型箱上端面和反力架之间，千斤顶的顶压端与模型箱的上端面之间还设有压力传感器；控制器与液压组件连接、压力传感器连接，本方案实施可靠、仿真度高且测试结果参考性佳和操作便利。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程试验模拟装置领域，尤其涉及模拟地震作用下山岭隧道衬砌劣化的试验装置。

背景技术

目前，我国山区高铁仍然处于高速发展阶段，由于山区的山岭隧道众多，根据震后调查显示，山岭隧道的衬砌出现大量开裂与掉块，尤其是衬砌损裂直接破坏力隧道结构的整体性，降低了衬砌结构的强度、刚度，直接影响衬砌的运营安全和衬砌结构的耐久性，尤其是不同围岩条件下隧道衬砌抗震能力有待研究。然而隧道衬砌抗震原位试验实施难度大，强震作用下诱发衬砌产生纵向损裂以及斜向损裂，导致山岭隧道衬砌存在较大的安全隐患，尤其是衬砌受地震力后的变形和破坏特征仍有待进一步明确。

由于室内试验具有可靠性高、针对性强等特征，可以开展不同工况和条件下隧道工程的研究，因此开发一种能模拟隧道衬砌劣化，研究地震作用下衬砌裂缝发育的试验系统十分必要和具有现实意义的。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种实施可靠、仿真度高且测试结果参考性佳和操作便利的模拟地震作用下山岭隧道衬砌劣化的试验装置。

为了实现上述的技术目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种模拟地震作用下山岭隧道衬砌劣化的试验装置，其包括：

底座；

模型箱，为箱型壳体结构且设置在底座上方，其内部形成有容置腔；

连接组件，设置在底座和模型箱之间且用于活动连接底座和模型箱；

液压组件，为一对且设置在底座两侧，所述液压组件与安装平面之间通过第一铰接座连接，其液压驱动端通过第二铰接座与模型箱接近液压组件的侧面转动连接；

围岩及初砌模拟组件，设置在模型箱的容置腔内，其外表面与模型箱内壁之间填充有原位土壤层；

反力架，为龙门架结构其跨设在模型箱上方；

千斤顶，为多个且间隔设置在模型箱上端面和反力架之间，所述千斤顶的主体端通过第三铰接座与反力架连接，所述千斤顶的顶压端与模型箱的上端面相抵，且所述千斤顶的顶压端与模型箱的上端面之间还设有压力传感器，该压力传感器用于感应千斤顶对模型箱所施加的压力；

控制器，与液压组件连接、压力传感器连接且用于控制液压组件工作和接收压力传感器反馈的感应信号。

作为一种可能的实施方式，进一步，所述连接组件，包括第一连接件、第二连接件、弹性件和锁止件，其中，所述第一连接件的上端固定连接在模型箱的下端面，所述第二连接件设于第一连接件下方且固定连接在底座上端面，第一连接件的下部与第二连接件的上部配合连接，所述弹性件的两端分别与模型箱底部和底座上端面连接，所述锁止件可拆卸设置在第一连接件和第二连接件的连接部之间，其用于相对固定第一连接件和第二连接件或解除相对固定。

作为一种较优的选择实施方式，优选的，所述第一连接件、第二连接件均为管状结构，所述第一连接件的下部可升降滑动地套接在第二连接件上部，所述锁止件的一端由第二连接件的上部可拆卸穿过第一连接件，将第一连接件和第二连接件相对固定。