CN113533048B - 一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置及方法，该装置包括一对相对设置的端板组件和一对相对设置的侧板围合于底板周边形成的模型试验箱体，端板组件与底板滑动连接；端板组件包括第一端板、第二端板及设于两端板之间的隧道洞口板，隧道洞口板与两端板滑动连接；隧道埋深调节机构，包括设于模型试验箱体内的移动隔板组件、以及设于移动隔板组件与底板之间的升降驱动组件，升降驱动组件用于驱动移动隔板组件升降，隧道洞口板端部与移动隔板组件可拆卸式连接。本发明通过升降驱动组件驱动移动隔板组件升降，进而改变安放在移动隔板组件上的隧道衬砌模型到箱体顶部距离，从而改变隧道埋深，简化操作。

Description

一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置及方法

技术领域

本发明涉及隧道模型试验技术领域，具体涉及一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置及方法。

背景技术

近年来，我国隧道建造迅猛发展，隧道建造量逐年增加，隧道建造技术不断进步，刷新了一个又一个的记录。但在建造过程中，隧道建造仍存在许多问题。隧道无论在施工阶段或运营阶段，易受地质环境、交通荷载、施工质量等因素的影响，并会产生一系列的病害，威胁隧道安全。要想解决这些问题，就需要对隧道问题进行深入研究。其中，隧道模型试验是研究隧道问题的一种重要手段。

当前，研究隧道埋深试验主要根据实际工程案例，将隧道的尺寸、材料等其他参数按照一定的相似比进行缩尺，通过改变隧道衬砌模型不同的埋深，对隧道衬砌模型进行监测，研究隧道衬砌模型的受力和影响规律。但案例中隧道尺寸较大，即使按照一定相似比进行缩尺，缩小后的隧道衬砌模型尺寸依然较大，整体试验模型装置较大，模拟隧道围岩的土体，重量较高，埋深改变不易。在改变隧道埋深时，需要先将模拟围岩的土体取出，待调整隧道埋深以后再将土体重新填入到模型试验箱并进行整平压实，其工作量巨大，重复操作多，并且现有的隧道模型试验装置因无法灵活更换隧道洞口板，试验的隧道类型单一，不能适用于不同类型大小的隧道衬砌模型的隧道埋深试验。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置及试验方法，解决现有的隧道模型试验装置改变隧道埋深工作量巨大及试验隧道类型单一的问题。

本发明提供一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，包括：

模型试验箱体，所述模型试验箱体包括底板、一对相对设置的端板组件和一对相对设置的侧板，所述端板组件和所述侧板围合于所述底板周边形成腔体，所述端板组件与所述底板滑动连接；

所述端板组件包括第一端板、第二端板及设于所述第一端板和所述第二端板之间的隧道洞口板，所述隧道洞口板与所述第一端板和所述第二端板滑动连接；

隧道埋深调节机构，包括设于所述模型试验箱体内的移动隔板组件、以及设于所述移动隔板组件与所述底板之间的升降驱动组件，所述升降驱动组件用于驱动所述移动隔板组件升降，所述隧道洞口板的一端部与所述移动隔板组件可拆卸式连接。

根据本发明提出的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，具有以下有益效果：

1、本发明通过升降驱动组件驱动移动隔板组件升降，进而改变安放在移动隔板组件上的隧道衬砌模型到模型试验箱体的顶部距离，在模型试验箱体内添加土体直至加满，或将超出模型试验箱体的土体刮平去除，从而实现改变隧道埋深，本发明的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置可简化现有技术的试验操作，快速完成不同隧道埋深的隧道模型试验，且在改变隧道埋深时，因隧道洞口板与移动隔板组件连接，隧道洞口板可随着移动隔板组件的升降实现与隧道衬砌模型的位置实时对应，进一步简化试验操作。

2、本发明的端板组件与底板可滑动处理，且端板组件中的隧道洞口板分别与第一端板和第二端板滑动连接，针对不同类型大小的隧道衬砌模型，能滑动调节第一端板和第二端板之间的距离，将原隧道洞口板与移动隔板组件拆卸，更换与隧道衬砌模型相匹配的隧道洞口板，解决现有的试验隧道类型单一的问题，且更换操作简便，灵活性高。

另外，根据本发明提供的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述端板组件和所述侧板外表面分别设有支架机构，所述支架机构包括至少一条第一加强条和第二加强条，所述第一加强条和所述第二加强条相互垂直设置。

进一步地，所述第一端板和所述第二端板的边缘设有至少一个定位滑孔，所述定位滑孔设置方向与所述端板组件滑动方向相同，位于所述侧板上的所述第一加强条的端部设有定位柱，所述定位柱设于所述定位滑孔内，且与所述定位滑孔滑动配合。

进一步地，所述第一端板和所述第二端板靠近所述隧道洞口板的表面设有第一凹槽，所述隧道洞口板的表面设有与所述第一凹槽滑动配合的第一滑块。

进一步地，所述第一端板和所述第二端板的边缘沿高度方向分别设有长度刻度线，所述长度刻度线靠近所述隧道洞口板设置。

进一步地，所述移动隔板组件包括第一隔板及设于所述第一隔板下方的第二隔板，所述第一隔板的边缘与所述模型试验箱体的内壁密封配合；

所述升降驱动组件包括第一升降驱动单元和第二升降驱动单元，所述第一升降驱动单元用于驱动所述第一隔板升降，所述第二升降驱动单元用于驱动所述第二隔板升降。

进一步地，所述第一升降驱动单元包括旋转件、活塞杆和剪叉结构，所述活塞杆的一端与所述旋转件连接，所述活塞杆的另一端与所述剪叉结构连接，通过所述旋转件驱动所述活塞杆伸缩以使所述剪叉结构展开或折叠。

进一步地，所述旋转件伸出所述模型试验箱体外。

进一步地，所述第二隔板靠近所述第一隔板的表面设有两个第二凹槽，所述两个第二凹槽分设在所述第二隔板的两端，所述隧道洞口板的端部设有与所述第二凹槽嵌设配合的第二滑块。

本发明还提供一种采用上述可改变隧道埋深的隧道模型试验装置的隧道模型试验方法，包括如下步骤：

将隧道衬砌模型放置在模型试验箱体的移动隔板组件上；

采用升降驱动组件改变所述移动隔板组件到所述模型试验箱体顶部的垂直距离，直至隧道衬砌模型满足预设隧道埋深；

将隧道洞口板上的隧道洞口对准所述隧道衬砌模型的开口位置，将所述移动隔板组件至所述模型试验箱体顶部的空间填满土体；

监测在所述预设隧道埋深处的所述隧道衬砌模型受力特性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置的结构示意图；

图2是本发明实施例的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置的部分结构示意图；

图3是本发明实施例的隧道洞口板的结构示意图；

图4是本发明实施例的移动隔板组件的结构示意图；

图5是本发明实施例的第一升降驱动单元与第一隔板配合的结构示意图；

图6是本发明实施例的第二升降驱动单元与第二隔板配合的结构示意图；

图7是本发明实施例的升降驱动组件的结构示意图；

图8是本发明实施例的隧道模型试验方法的流程图；

附图标号：10、模型试验箱体；11、底板；12、端板组件；121、第一端板；1211、定位滑孔；1212、第一凹槽；1213、长度刻度线；122、第二端板；123、隧道洞口板；1231、第一滑块；1232、隧道洞口；13、侧板；20、隧道埋深调节机构；21、移动隔板组件；211、第一隔板；212、第二隔板；2121、第二凹槽；22、升降驱动组件；221、第一升降驱动单元；2211、旋转件；2212、活塞杆；2213、剪叉结构；22131、第一剪叉杆；22132、第二剪叉杆；2214、旋转把手；222、第二升降驱动单元；30、支架机构；31、第一加强条；311、定位柱；32、第二加强条。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

隧道衬砌是为了防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构，隧道衬砌的稳定性和安全性，直接关系到整个隧道的安全运营。

为了正确计算作用在隧道衬砌上的压力大小，研究人员会按照一定相似比进行缩尺获得隧道衬砌模型，将隧道衬砌模型放置在模型试验箱体的土体上，然后将土体填入模型试验箱体内进行整平压实，填筑土体用于模拟实际工程中的隧道围岩，隧道衬砌的断面通常为椭圆形、圆形、或马蹄形等形状，隧道洞口板上会开设与隧道衬砌模型断面形状相适配的隧道洞口，将隧道洞口与隧道衬砌模型的开口位置相对应，模拟不同类型的隧道，然后对隧道衬砌模型的受力情况进行监测。

隧道埋深指的是隧道开挖断面的顶部至自然地面的垂直距离，在研究隧道埋深试验中，在模型试验箱体内加满填筑土体并压实，隧道衬砌模型顶部到模型试验箱体顶部的垂直距离来模拟隧道埋深。目前，案例中隧道尺寸较大，即使按照一定相似比进行缩尺，缩小后的隧道衬砌模型尺寸依然较大，整体试验模型装置较大，模拟隧道围岩的土体，重量较高，埋深改变不易。在改变隧道埋深时，需要先将模拟围岩的土体取出，待调整隧道埋深以后再将土体重新填入到模型试验箱并进行整平压实，其工作量巨大，重复操作多，并且现有的隧道模型试验装置因无法灵活更换隧道洞口板，不能适用于不同类型大小的隧道衬砌模型的隧道埋深试验。基于此，本申请实施例提供一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置及试验方法。

请参照图1和图3所示，本发明的实施例提供一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，包括模型试验箱体10和隧道埋深调节机构20，所述模型试验箱体10用于安放隧道衬砌模型和填筑土体，所述隧道埋深调节机构20用于改变隧道埋深。

请参照图1、图2和图3所示，所述模型试验箱体10无盖且为方形结构，其包括底板11、一对相对设置的端板组件12和一对相对设置的侧板13，所述端板组件12和所述侧板13围合于所述底板11周边形成腔体，所述端板组件12与所述底板11滑动连接。

其中，一对所述端板组件12沿着第二方向相对设置，一对所述侧板13沿着第一方向相对设置，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直设置，在本实施例中，第一方向为模型试验箱体10的长度方向，第二方向为模型试验箱体10的宽度方向，第三方向为模型试验箱体10的高度方向，所述端板组件12与底板11滑动连接，可在底板11上沿着第一方向来回滑动。

该底板11、端板组件12和侧板13采用透明材料制成，便于观察模型试验箱体10内部的情况，在本实施例中，底板11、端板组件12和侧板13的材质为钢化玻璃。

在本实施例中，所述端板组件12和所述侧板13外表面分别设有支架机构30，支架机构30与端板组件12和侧板13组件牢固连接，从而增强整个模型试验箱体10的强度。所述支架机构包括至少一条第一加强条31和第二加强条32，所述第一加强条31和所述第二加强条32相互垂直设置。

其中，该第一加强条31和第二加强条32的材质可以为钢结构，加强条的数量根据实际需要的强度进行选择，各加强条之间通过螺栓紧固连接构成支架机构30，既保证了模型试验箱体10的结构强度，又可为后期拆装提供便利。

所述端板组件包括第一端板121、第二端板122及设于所述第一端板和所述第二端板122之间的隧道洞口板123，所述隧道洞口板123与所述第一端板121和所述第二端板122滑动连接。

所述第一端板121和所述第二端板122的边缘设有至少一个定位滑孔1211，定位滑孔1211的数量根据实际需要设置，在本实施例中，第一端板121和第二端板122的边缘沿着第三方向分别设有3个，且位于不同端板上的定位滑孔1211相互对称设置，所述定位滑孔1211设置方向与所述端板组件12滑动方向相同，也即定位滑孔1211沿着第一方向开设，位于所述侧板13上的所述第一加强条31的端部设有定位柱311，所述定位柱311设于所述定位滑孔1211内，且与所述定位滑孔1211滑动配合，设置定位柱311和定位滑孔1211配合固定，既便于拆除与拼装，且当第一端板121和第二端板122滑动时，定位柱311始终在定位滑孔1211内，保证模型试验箱体10的整体稳定性。

所述第一端板121和所述第二端板122靠近所述隧道洞口板123的表面设有第一凹槽1212，所述隧道洞口板123的表面设有与所述第一凹槽1212滑动配合的第一滑块1231。隧道洞口板123与第一端板121和第二端板122之间通过第一凹槽1212和第一滑块1231配合，既方便拆卸和拼装，又保证隧道洞口板123可沿着第三方向来回平稳滑动。

所述第一端板121和所述第二端板122的边缘沿高度方向分别设有长度刻度线1213，所述长度刻度线1213靠近所述隧道洞口板123设置。设置长度刻度线1213方便定量、精确的控制隧道埋深，提高实验结果准确性。

请参照图4～图7所示，所述隧道埋深调节机构20，包括设于所述模型试验箱体10内的移动隔板组件21、以及设于所述移动隔板组件21与所述底板11之间的升降驱动组件22，所述升降驱动组件22用于驱动所述移动隔板组件21升降，所述隧道洞口板123的一端部与所述移动隔板组件21可拆卸式连接。

在本实施例中，所述移动隔板组件21包括第一隔板211及设于所述第一隔板211下方的第二隔板212，第二隔板212位于所述第一隔板211的中部，且在第一方向的长度小于所述第一隔板211的长度，所述第一隔板211的四周边缘与所述模型试验箱体10的内壁密封配合，在所述第一隔板211上需要安放隧道衬砌模型和土体。

所述升降驱动组件22包括第一升降驱动单元221和第二升降驱动单元222，所述第一升降驱动单元221用于驱动所述第一隔板211升降，所述第二升降驱动单元222用于驱动所述第二隔板212升降。所述第一升降驱动单元221至少设有两个，具体根据实际需要选择数量，在本实施例中，第一升降驱动单元221设有两个，两个所述第一升降驱动单元221设于所述第二升降驱动单元222的两侧，第一升降驱动单元221和第二升降驱动单元222的结构和原理相同。

在本实施例中，所述第二隔板212靠近所述第一隔板211的表面设有两个第二凹槽2121，所述两个第二凹槽2121分设在所述第二隔板212的两端，也即沿着第二方向设置，所述隧道洞口板123的端部设有与所述第二凹槽2121嵌设配合的第二滑块。

第二隔板212与隧道洞口板123嵌设拼装，便于拆卸和安装。在实际运用中，因为隧道洞口板123的高度可以定制，每次调整时，先采用第一升降驱动单元221改变隧道衬砌模型与模型试验箱体10顶部的垂直距离，移除模型试验箱体10上部溢出的填筑土体，或者往模型试验箱体10上部加入填筑土体，从而改变隧道衬砌模型的埋深，然后再采用第二升降驱动单元222驱动第二隔板212升降，进而改变隧道洞口板123的高度，使隧道洞口1232与隧道衬砌模型的位置实时对应，进而可以随意地调整隧道埋深和隧道洞口板123的高度。

在其他实施例中，根据隧道衬砌模型匹配隧道洞口板123，将隧道洞口板123的隧道洞口1232与隧道衬砌模型的开口位置相对应，移动隔板组件21包括一块隔板，隧道洞口板123与该隔板可拆卸式连接，进行改变隧道埋深试验时，隧道洞口板123可随着移动隔板组件21的升降实现与隧道衬砌模型的位置实时对应，进一步简化试验操作。

在本实施例中，所述第一升降驱动单元221包括旋转件2211、活塞杆2212和剪叉结构2213，所述活塞杆2212的一端与所述旋转件2211连接，所述活塞杆2212的另一端与所述剪叉结构2213连接，通过所述旋转件2211驱动所述活塞杆2212伸缩以使所述剪叉结构2213展开或折叠。

所述旋转件2211为圆盘状，旋转件2211伸出模型试验箱体10外方便人工驱动旋转，其上有旋转把手2214，通过顺时针转动旋转把手2214，推动所述第一升降驱动单元221的活塞杆2212向前移动，带动剪叉结构2213折叠，第一隔板211抬升，隧道埋深发生改变。观察长度刻度线1213，待第一隔板211不断上升至工况所要求埋深深度，移动隧道洞口板123使隧道洞口1232对准隧道衬砌模型所在位置，移去模型试验箱体10上部溢出的填筑土体，刮平并压实后，隧道埋深减小。

通过逆时针转动旋转把手2214，推动第一升降驱动单元221的活塞杆2212向后移动，剪叉结构2213展开，第一隔板211下降，隧道埋深发生改变。观察长度刻度线1213，待第一隔板211不断下降至工况所要求埋深深度，往模型试验箱体10上部加入填筑土体，加满整个箱体并压实后，移动隧道洞口板123使隧道洞口1232对准隧道衬砌模型所在位置，隧道埋深增大。隧道埋深改变后，再次对隧道衬砌模型受力特性进行监测。

旋转把手2214可通过人力驱动，无需接入电源即可使用，在室外无电源的情况下，仍可以进行模型试验，灵活性较高。在其他实施例中，所述第一升降驱动单元221和第二驱动升降组件为在市面上常见的升降机构，可以为液压升降平台、电动升降平台、导轨式升降机等，均可实现控制第一隔板211和第二隔板212的升降。

在本实施例中，所述剪叉结构2213包括一对相对设置的剪叉件，每一剪叉件包括若干个呈剪叉状活动连接的剪叉单元，每一所述剪叉单元包括中心位置铰接的第一剪叉杆22131和第二剪叉杆22132，相对设置的剪叉件的端部通过一连接杆连接，所述连接杆与活塞杆2212连接，通过驱动旋转件2211带动活塞杆2212伸缩以使得剪叉结构2213展开或折叠。

从上述描述可知，本发明的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，有益效果在于：

1、本发明通过升降驱动组件22驱动移动隔板组件21升降，进而改变安放在移动隔板组件21上的隧道衬砌模型到模型试验箱体10的顶部距离，在模型试验箱体10内添加土体直至加满，或将超出模型试验箱体10的土体去除，从而实现改变隧道埋深，本发明的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置可简化现有技术的试验操作，快速完成不同隧道埋深的隧道模型试验，且在改变隧道埋深时，因隧道洞口板123与移动隔板组件21连接，隧道洞口板123可随着移动隔板组件21的升降实现与隧道衬砌模型的位置实时对应，进一步简化试验操作。

2、本发明的端板组件12与底板11可滑动处理，且端板组件12中的隧道洞口板123分别与第一端板121和第二端板122滑动连接，针对不同类型大小的隧道衬砌模型，能滑动调节第一端板121和第二端板122之间的距离，将原隧道洞口板123与移动隔板组件21拆卸，更换与隧道衬砌模型相匹配的隧道洞口板123，解决现有的试验隧道类型单一的问题，且更换操作简便，灵活性高。

请参照图8所示，本发明还提供一种使用上述可改变隧道埋深的隧道模型试验装置的隧道模型试验方法，包括如下步骤：

步骤S101、将隧道衬砌模型放置在模型试验箱体10的移动隔板组件21上；

步骤S102、采用升降驱动组件22改变所述移动隔板组件21到所述模型试验箱体10顶部的垂直距离，直至隧道衬砌模型满足预设隧道埋深；

步骤S103、将隧道洞口板123上的隧道洞口1232对准所述隧道衬砌模型的开口位置，将所述移动隔板组件21至所述模型试验箱体10顶部的空间填满土体；

步骤S104、监测在所述预设隧道埋深处的所述隧道衬砌模型受力特性。

具体的，在所述步骤S101之前还包括：

试验时先将移动隔板组件21调至初始埋深，并在模型试验箱体10内填筑一定厚度的土体，将隧道衬砌模型安放在模型试验箱体10上；

将应变片粘贴于隧道衬砌模型上，用导线连接应变片与应变仪，并将导线从隧道洞口板123的隧道洞口1232中穿出；

分层填筑土体，并且不断压实，直至填满整个模型试验箱体10；

对初始埋深的隧道衬砌模型受力特性进行监测。

监测隧道模型衬砌内部力学状态多采用应变仪进行测量。本发明中应变片粘贴于隧道衬砌模型表面上，并通过导线与应变仪进行连接，其中导线是需要穿过钢化玻璃洞口的。普通装置测量，由于前后侧钢化玻璃板是固定不动的，如果改变隧道埋深，要么改变钢化玻璃板上洞口的高低，使得导线能够顺利穿过钢化玻璃洞口，要么就得使得一部分的导线埋与填筑材料中，但是这种方法很容易扰动应变片，使测量结果不准。

而采用本申请的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，在改变隧道埋深时，隧道洞口板123在升降驱动组件22的移动下，与隧道衬砌模型同步变化，连接应变片与应变仪的导线永远能够顺利穿过隧道洞口板123的隧道洞口1232，不需要改变一次埋深就重新粘贴应变片一次，不需要对应变片进行扰动，具有边改变边测量的效果，实验结果更为精确，工况模拟更加丰富。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，包括：

模型试验箱体，所述模型试验箱体包括底板、一对相对设置的端板组件和一对相对设置的侧板，所述端板组件和所述侧板围合于所述底板周边形成腔体，所述端板组件与所述底板滑动连接；

所述端板组件包括第一端板、第二端板及设于所述第一端板和所述第二端板之间的隧道洞口板，所述隧道洞口板与所述第一端板和所述第二端板滑动连接；

隧道埋深调节机构，包括设于所述模型试验箱体内的移动隔板组件、以及设于所述移动隔板组件与所述底板之间的升降驱动组件，所述升降驱动组件用于驱动所述移动隔板组件升降，所述隧道洞口板的一端部与所述移动隔板组件可拆卸式连接；

所述移动隔板组件包括第一隔板及设于所述第一隔板下方的第二隔板，所述第一隔板的边缘与所述模型试验箱体的内壁密封配合；

所述升降驱动组件包括第一升降驱动单元和第二升降驱动单元，所述第一升降驱动单元用于驱动所述第一隔板升降，所述第二升降驱动单元用于驱动所述第二隔板升降。

2.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述端板组件和所述侧板外表面分别设有支架机构，所述支架机构包括至少一条第一加强条和第二加强条，所述第一加强条和所述第二加强条相互垂直设置。

3.根据权利要求2所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板的边缘设有至少一个定位滑孔，所述定位滑孔设置方向与所述端板组件滑动方向相同，位于所述侧板上的所述第一加强条的端部设有定位柱，所述定位柱设于所述定位滑孔内，且与所述定位滑孔滑动配合。

4.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板靠近所述隧道洞口板的表面设有第一凹槽，所述隧道洞口板的表面设有与所述第一凹槽滑动配合的第一滑块。

5.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板的边缘沿高度方向分别设有长度刻度线，所述长度刻度线靠近所述隧道洞口板设置。

6.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第一升降驱动单元包括旋转件、活塞杆和剪叉结构，所述活塞杆的一端与所述旋转件连接，所述活塞杆的另一端与所述剪叉结构连接，通过所述旋转件驱动所述活塞杆伸缩以使所述剪叉结构展开或折叠。

7.根据权利要求6所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述旋转件伸出所述模型试验箱体外。

8.根据权利要求1所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置，其特征在于，所述第二隔板靠近所述第一隔板的表面设有两个第二凹槽，所述两个第二凹槽分设在所述第二隔板的两端，所述隧道洞口板的端部设有与所述第二凹槽嵌设配合的第二滑块。

9.一种根据权利要求1~8任一项所述的可改变隧道埋深的隧道模型试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

将隧道衬砌模型放置在模型试验箱体的移动隔板组件上；

采用升降驱动组件改变所述移动隔板组件到所述模型试验箱体顶部的垂直距离，直至隧道衬砌模型满足预设隧道埋深；

将隧道洞口板上的隧道洞口对准所述隧道衬砌模型的开口位置，将所述移动隔板组件至所述模型试验箱体顶部的空间填满土体；

监测在所述预设隧道埋深处的所述隧道衬砌模型受力特性。

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