CN114047016B - 高地温围岩隧道结构模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供高地温围岩隧道结构模拟试验装置，涉及隧道试验技术领域。高地温围岩隧道结构模拟试验装置，包括：试验机构，所述试验机构包括隧道模型、地层模型、高地温模拟系统和围岩模拟系统，所述隧道模型设置于所述地层模型之间，所述高地温模拟系统设置于所述地层模型内部。本申请通过导热件将高地温模拟系统产生的热能传递至温差发电器的热端面，并利用冷却件对温差发电器的冷端面进行降温，可使温差发电器进行发电，从而可以将高地温围岩隧道结构模拟试验产生的热能进行转化，后续可采用蓄电池等对电能进行存储，并且可以对电能加以利用，降低高地温围岩隧道结构模拟试验产生的热能的浪费。

Description

高地温围岩隧道结构模拟试验装置

技术领域

本申请涉及隧道试验技术领域，具体而言，涉及高地温围岩隧道结构模拟试验装置。

背景技术

相关技术中，通过热元件在隧道模型及地面模型进行加热，可进行高地温围岩隧道结构模拟试验，以检验高温环境对隧道结构的影响。

高地温围岩隧道结构模拟试验设备在进行高地温围岩隧道结构模拟试验时，会产生大量的热能，但是，试验设备不便对热能进行转化，而热能不便存储，容易造成热能的浪费。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出高地温围岩隧道结构模拟试验装置，所述高地温围岩隧道结构模拟试验装置具有热能转化功能，可将试验产生的热能转化成电能，通过对电能进行存储，可减小试验产生的热能的浪费。

根据本申请实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，包括：试验机构，所述试验机构包括隧道模型、地层模型、高地温模拟系统和围岩模拟系统，所述隧道模型设置于所述地层模型之间，所述高地温模拟系统设置于所述地层模型内部，所述围岩模拟系统设置于所述隧道模型和所述地层模型之间；热能利用机构，所述热能利用机构包括导热件和温差发电器，所述导热件设置在所述地层模型的表面，且所述导热件的一侧紧贴着所述高地温模拟系统，所述温差发电器的热端面与所述导热件连接，所述温差发电器的冷端面连接有冷却件。

根据本申请实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，通过导热件将高地温模拟系统产生的热能传递至温差发电器的热端面，并利用冷却件可对温差发电器的冷端面进行降温，使温差发电器的热端面和冷端面产生温差，可使温差发电器进行发电，从而可以将高地温围岩隧道结构模拟试验产生的热能进行转化，后续可采用蓄电池等对电能进行存储，并且可以对电能加以利用，降低高地温围岩隧道结构模拟试验产生的热能的浪费。

另外，根据本申请实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置还具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一些实施例，所述地层模型包括筒体、底座和顶盖，所述底座设置在所述筒体底端，所述顶盖设置于所述筒体顶端，所述筒体内部设置有隔热层和导热层，所述导热层位于所述隔热层内，且所述隔热层和所述导热层之间设置有填充材料层。

根据本申请的一些实施例，所述隧道模型设置在所述筒体内部，且所述隧道模型的底端与底座连接，所述隧道模型的顶端与顶盖贴合密封。

根据本申请的一些实施例，所述围岩模拟系统设置在所述导热层和所述隧道模型之间。

根据本申请的一些实施例，所述高地温模拟系统为电加热网，且所述高地温模拟系统位于所述填充材料层内。

根据本申请的一些实施例，所述导热件包括导热环和导热杆，所述导热环套设在所述高地温模拟系统表面，所述导热杆的两端分别与所述导热环和所述温差发电器的热端面连接。

根据本申请的一些实施例，所述导热环表面固定有隔热管，所述导热杆滑动插接在所述隔热管内，且所述导热杆的一端顶紧所述导热环。

根据本申请的一些实施例，所述隔热管的一端延伸至所述筒体外，且所述导热杆表面转动设置有螺套，所述螺套与所述隔热管螺纹连接。

根据本申请的一些实施例，所述冷却件为导热方管，且所述冷却件的一侧与所述温差发电器的冷端面贴合，所述冷却件的另一侧设置有散热翅片，所述冷却件为封闭式设置，且所述冷却件内部设置冷却液层。

根据本申请的一些实施例，所述试验机构还包括渗透模拟管，所述渗透模拟管设置在所述围岩模拟系统内，且所述渗透模拟管管身设置出水孔，所述渗透模拟管的一端延伸至所述地层模型外。

根据本申请的一些实施例，所述顶盖通过可拆卸的方式与所述筒体连接，所述筒体下方设置有基座，所述基座顶端镂空设置，所述基座的表面固定有架板，所述架板表面转动安装有转轴，且所述转轴的一端固定于所述筒体，所述转轴表面紧固调节有齿轮，所述架板表面滑动安装有齿条，所述齿条与所述齿轮啮合传动，且所述架板表面固定有伸缩件，所述伸缩件的活动端与所述齿条固定连接。

根据本申请的一些实施例，所述顶盖通过锁扣与所述筒体连接，所述架板相对设置有两个，所述齿条与所述伸缩件平行设置，所述伸缩件为气缸、电缸、电动推杆和液压缸中的任意一种。

根据本申请的一些实施例，所述顶盖下端面镂空设置，且所述顶盖的下端面中心设置有第一凸块和第二凸块，所述第一凸块覆盖在所述围岩模拟系统表面，所述第二凸块覆盖在所述填充材料层表面，且所述第一凸块表面设置有第一料管，所述第二凸块表面设置有第二料管，所述第一料管管身和所述第二料管管身均设置有阀门，所述基座内部安装有分隔筒，且所述分隔筒将所述基座分隔为内腔室和外腔室。

根据本申请的一些实施例，所述第一料管、所述第二料管和所述筒体平行设置，且所述第二料管沿周向在所述顶盖表面间隔设置有若干个。

根据本申请的一些实施例，所述内腔室内设置有第一滤网，且所述第一滤网与所述分隔筒内壁固定连接，所述外腔室内设置有第二滤网，且所述第二滤网设置为环状，所述第二滤网的内壁与所述分隔筒外壁固定连接，所述第二滤网的外壁与所述基座固定连接。

本申请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，或通过本申请的实践了解到。

试验所用的材料不便拿取，排料效率低。

在高地温围岩隧道结构模拟试验结束后，调控伸缩件，伸缩件的活动端可支撑齿条移动，而与齿条啮合传动的齿轮会进行转动，进而带动转轴和筒体进行转动，可对筒体进行翻转，可将顶盖移动到筒体的下方，打开顶盖后，可将筒体内部的填充材料层和围岩模拟系统倾倒至底座内，自动化程度高，无需操作人员将筒体对填充材料层和围岩模拟系统中的材料进行取出，减小了操作人员的劳动量，并且以倾倒的方式将填充材料层和围岩模拟系统从筒体内取出，排料效率高。

试验所用的材料不便进行分开存放，不利于再次使用。

在顶盖覆盖在筒体顶端时，该第一凸块可限制围岩模拟系统的移动，降低围岩模拟系统经筒体顶端移出的可能性，而第二凸块可以限制填充材料层的移动，降低填充材料层经筒体顶端移出的可能性，而筒体旋转，且顶盖移动到筒体下方时，不将顶盖从筒体表面拆除，而打开第一料管管身和第二料管管身均的阀门，围岩模拟系统而可经由第一料管倾倒至内腔室内，而填充材料层可经由第二料管倾倒至外腔室内，利于围岩模拟系统和填充材料层的分类存放，减小围岩模拟系统和填充材料层之间发生混合的可能性，并且，通过将围岩模拟系统和填充材料层进行分开存储，利于后续对围岩模拟系统和填充材料层进行单独取用。

在围岩模拟系统倾倒至内腔室内部时，第一滤网可以支撑内腔室内的围岩模拟系统，围岩模拟系统可在内腔室内进行沥水，可加快围岩模拟系统的脱水、干燥，在连续进行试验时，利于围岩模拟系统的取用；

而在填充材料层倾倒至外腔室内部时，第二滤网可以支撑外腔室内的填充材料层，填充材料层可在外腔室内进行沥水，可加快填充材料层的脱水、干燥，在连续进行试验时，利于填充材料层的取用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是根据本申请实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置的结构示意图；

图2是根据本申请实施例的试验机构和热能利用机构连接的结构示意图；

图3是根据本申请实施例的试验机构的结构示意图；

图4是根据本申请实施例的图3中A处的结构示意图；

图5是根据本申请实施例的顶盖的结构示意图；

图6是根据本申请实施例的热能利用机构的结构示意图；

图7是根据本申请实施例的基座的结构示意图；

图8是根据本申请实施例的基座内部的结构示意图。

图标：100-试验机构；110-隧道模型；120-地层模型；121-筒体；122-底座；123-顶盖；124-隔热层；125-导热层；126-填充材料层；130-高地温模拟系统；140-围岩模拟系统；150-渗透模拟管；200-热能利用机构；210-导热件；211-导热环；212-导热杆；213-隔热管；214-螺套；220-温差发电器；230-冷却件；300-基座；310-架板；311-齿条；320-转轴；321-齿轮；330-伸缩件；340-分隔筒；350-内腔室；351-第一滤网；360-外腔室；361-第二滤网；400-第一凸块；410-第一料管；500-第二凸块；510-第二料管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考附图描述根据本申请实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置。

如图1-图8所示，根据本申请实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，包括：试验机构100和热能利用机构200。

其中，试验机构100包括隧道模型110、地层模型120、高地温模拟系统130和围岩模拟系统140，隧道模型110设置于地层模型120之间，高地温模拟系统130设置于地层模型120内部，围岩模拟系统140设置于隧道模型110和地层模型120之间，可以理解的，该隧道模型110包括从外到内依次设置的初期支护和二次衬砌，而且，该隧道模型110还包括隔热填料层，该隔热填料层设置在初期支护与二次衬砌之间或者设置在二次衬砌的内侧；进一步地，该试验机构100还具有数据采集系统，该数据采集系统包括分别与数据采集计算器通信连接的热通量板、多个第一温度传感器和多个第二温度传感器；热通量板设置在导热层125的内侧，该热通量板设置在围岩模拟系统140一侧，则围岩模拟系统140位于热通量板与隧道模型110之间；第一温度传感器埋设在围岩模拟系统140中，第二温度传感器设置在初期支护、二次衬砌以及隔热填料层上；该数据采集系统还包括埋设于围岩模拟系统140的多个流速传感器和多个流量传感器，流速传感器和流量传感器分别与数据采集计算器通信连接；多个第一温度传感器、多个流速传感器和多个流量传感器分别沿围岩模拟系统140的径向均匀间隔设置，并且三种传感器环向间隔60°设置。

热能利用机构200包括导热件210和温差发电器220，导热件210设置在地层模型120的表面，且导热件210的一侧紧贴着高地温模拟系统130，温差发电器220的热端面与导热件210连接，温差发电器220的冷端面连接有冷却件230，该导热件210用于将高地温模拟系统130产生的热量传递给温差发电器220，可以理解的，该热能利用机构200还包括蓄电池，该蓄电池与温差发电器220电性连接，该蓄电池用于对温差发电器220产生的电能进行存储。

下面参照附图描述根据本申请的一个具体实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置的工作过程。

首先，构建试验机构100，将高地温模拟系统130设置在地层模型120内部后，再将隧道模型110安装在地层模型120内，然后填充围岩模拟系统140；

启动高地温模拟系统130进行高地温围岩隧道结构模拟试验，在高地温模拟系统130散热出热量时，热量可经由导热件210传递至温差发电器220的热端面，而冷却件230可对温差发电器220的冷端面进行降温，可使温差发电器220的热端面和冷端面产生温差，根据赛贝克效应原理可知，温差发电器220在热端面和冷端面产生温差时，可进行发电，可将热能转化成电能进行存储或使用，可对高地温围岩隧道结构模拟试验产生的热能进行转化、利用。

由此，根据本申请实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，通过导热件210将高地温模拟系统130产生的热能传递至温差发电器220的热端面，并利用冷却件230可对温差发电器220的冷端面进行降温，使温差发电器220的热端面和冷端面产生温差，可使温差发电器220进行发电，从而可以将高地温围岩隧道结构模拟试验产生的热能进行转化，后续可采用蓄电池等对电能进行存储，并且可以对电能加以利用，降低高地温围岩隧道结构模拟试验产生的热能的浪费。

另外，根据本申请实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置还具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一些实施例，如图3和图4所示，地层模型120包括筒体121、底座122和顶盖123，底座122设置在筒体121底端，顶盖123设置于筒体121顶端，筒体121内部设置有隔热层124和导热层125，导热层125位于隔热层124内，且隔热层124和导热层125之间设置有填充材料层126，可以理解的，该填充材料层126可以为土壤，该筒体121用于构成试验机构100的外部支撑结构，而该底座122和顶盖123用于对筒体121的上下两端进行封闭。

根据本申请的一些实施例，如图3和图4所示，隧道模型110设置在筒体121内部，且隧道模型110的底端与底座122连接，隧道模型110的顶端与顶盖123贴合密封；围岩模拟系统140设置在导热层125和隧道模型110之间，该导热层125的设置，利于将高地温模拟系统130散热出热量传递至围岩模拟系统140和隧道模型110内，利于试验的进行。

可以理解的，如图4所示，高地温模拟系统130为电加热网，且高地温模拟系统130位于填充材料层126内，该高地温模拟系统130可通过埋设的方式安装在填充材料层126内。

根据本申请的一些实施例，如图1、图2、图3、图4和图6所示，导热件210包括导热环211和导热杆212，导热环211套设在高地温模拟系统130表面，导热杆212的两端分别与导热环211和温差发电器220的热端面连接，该导热环211和导热杆212均可以采用铜铝等导热性能好的金属材料制成，且该导热环211和导热杆212表面均涂覆绝缘胶，以提高导热环211和导热杆212的绝缘性，通过导热环211和导热杆212，配合，可将高地温模拟系统130产生的热量传递至温差发电器220的热端面。

进一步地，导热环211表面固定有隔热管213，导热杆212滑动插接在隔热管213内，且导热杆212的一端顶紧导热环211，在进行高地温围岩隧道结构模拟试验时，将导热杆212从隔热管213内抽出，可降低导热杆212对高地温围岩隧道结构模拟试验造成影响的可能性，提高高地温围岩隧道结构模拟试验的试验效果，而在高地温围岩隧道结构模拟试验结束后，利于将导热杆212插入到隔热管213管内，并使导热杆212的一侧紧贴在导热环211表面，导热杆212不仅可以将热能传递给温差发电器220，还可以夹块试验机构100的散热，利于试验机构100的冷却。

优选的，隔热管213的一端延伸至筒体121外，且导热杆212表面转动设置有螺套214，螺套214与隔热管213螺纹连接，该隔热管213可以为塑料材质的螺纹管，而该螺套214与导热杆212的连接处可设置轴承，通过螺纹连接的方式将螺套214和隔热管213安装在一起，可使导热杆212更稳定的安装在隔热管213内，并且可以对导热杆212进行拆装。

根据本申请的一些实施例，如图1、图2、图3和图6所示，冷却件230为导热方管，且冷却件230的一侧与温差发电器220的冷端面贴合，冷却件230的另一侧设置有散热翅片，冷却件230为封闭式设置，且冷却件230内部设置冷却液层，该冷却液层主要为水，而该冷却件230可以采用铜铝等材料制成，通过冷却件230及其内部的冷却液层，可以对温差发电器220的冷端面进行冷却、降温，而该温差发电器220可以为温差发电片。

根据本申请的一些实施例，如图1和图3所示，试验机构100还包括渗透模拟管150，渗透模拟管150设置在围岩模拟系统140内，且渗透模拟管150管身设置出水孔，渗透模拟管150的一端延伸至地层模型120外，通过渗透模拟管150向围岩模拟系统140内部输送水液，可以模拟地下水环境。

试验所用的材料不便拿取，排料效率低。

根据本申请的一些实施例，如图1、图2、图3、图5、图7和图8所示，顶盖123通过可拆卸的方式与筒体121连接，筒体121下方设置有基座300，基座300顶端镂空设置，基座300的表面固定有架板310，架板310表面转动安装有转轴320，且转轴320的一端固定于筒体121，转轴320表面紧固调节有齿轮321，架板310表面滑动安装有齿条311，齿条311与齿轮321啮合传动，且架板310表面固定有伸缩件330，伸缩件330的活动端与齿条311固定连接，在高地温围岩隧道结构模拟试验结束后，调控伸缩件330，伸缩件330的活动端可支撑齿条311移动，而与齿条311啮合传动的齿轮321会进行转动，进而带动转轴320和筒体121进行转动，可对筒体121进行翻转，可将顶盖123移动到筒体121的下方，打开顶盖123后，可将筒体121内部的填充材料层126和围岩模拟系统140倾倒至基座300内，自动化程度高，无需操作人员将筒体121对填充材料层126和围岩模拟系统140中的材料进行取出，减小了操作人员的劳动量，并且以倾倒的方式将填充材料层126和围岩模拟系统140从筒体121内取出，排料效率高。

优选的，顶盖123通过锁扣与筒体121连接，架板310相对设置有两个，齿条311与伸缩件330平行设置，伸缩件330为气缸、电缸、电动推杆和液压缸中的任意一种，利用锁扣将顶盖123和筒体121连接在一起，可对顶盖123进行拆装。

试验所用的材料不便进行分开存放，不利于再次使用。

根据本申请的一些实施例，如图5、图7和图8所示，顶盖123下端面镂空设置，且顶盖123的下端面中心设置有第一凸块400和第二凸块500，第一凸块400覆盖在围岩模拟系统140表面，第二凸块500覆盖在填充材料层126表面，且第一凸块400表面设置有第一料管410，第二凸块500表面设置有第二料管510，第一料管410管身和第二料管510管身均设置有阀门，基座300内部安装有分隔筒340，且分隔筒340将基座300分隔为内腔室350和外腔室360，在具体实施时，在顶盖123覆盖在筒体121顶端时，该第一凸块400可限制围岩模拟系统140的移动，降低围岩模拟系统140经筒体121顶端移出的可能性，而第二凸块500可以限制填充材料层126的移动，降低填充材料层126经筒体121顶端移出的可能性，而筒体121旋转，且顶盖123移动到筒体121下方时，不将顶盖123从筒体121表面拆除，而打开第一料管410管身和第二料管510管身均的阀门，围岩模拟系统140而可经由第一料管410倾倒至内腔室350内，而填充材料层126可经由第二料管510倾倒至外腔室360内，利于围岩模拟系统140和填充材料层126的分类存放，减小围岩模拟系统140和填充材料层126之间发生混合的可能性，并且，通过将围岩模拟系统140和填充材料层126进行分开存储，利于后续对围岩模拟系统140和填充材料层126进行单独取用。

优选的，第一料管410、第二料管510和筒体121平行设置，且第二料管510沿周向在顶盖123表面间隔设置有若干个，设置多个第二料管510，可提高填充材料层126的输送，该第一料管410管身和第二料管510管身设置的阀门可以为电动闸，而该围岩模拟系统140可以由若干石块、鹅卵石组成。

根据本申请的一些实施例，如图7和图8所示，内腔室350内设置有第一滤网351，且第一滤网351与分隔筒340内壁固定连接，外腔室360内设置有第二滤网361，且第二滤网361设置为环状，第二滤网361的内壁与分隔筒340外壁固定连接，第二滤网361的外壁与基座300固定连接，在具体实施时，该第一滤网351和第二滤网361与基座300内部底端之间均设置有空隙，在围岩模拟系统140倾倒至内腔室350内部时，第一滤网351可以支撑内腔室350内的围岩模拟系统140，围岩模拟系统140可在内腔室350内进行沥水，可加快围岩模拟系统140的脱水、干燥，在连续进行试验时，利于围岩模拟系统140的取用；

而在填充材料层126倾倒至外腔室360内部时，第二滤网361可以支撑外腔室360内的填充材料层126，填充材料层126可在外腔室360内进行沥水，可加快填充材料层126的脱水、干燥，在连续进行试验时，利于填充材料层126的取用。

根据本申请实施例的高地温围岩隧道结构模拟试验装置的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.高地温围岩隧道结构模拟试验装置，其特征在于，包括：

试验机构（100），所述试验机构（100）包括隧道模型（110）、地层模型（120）、高地温模拟系统（130）和围岩模拟系统（140），所述隧道模型（110）设置于所述地层模型（120）之间，所述高地温模拟系统（130）设置于所述地层模型（120）内部，所述围岩模拟系统（140）设置于所述隧道模型（110）和所述地层模型（120）之间，所述地层模型（120）包括筒体（121）、底座（122）和顶盖（123）；

热能利用机构（200），所述热能利用机构（200）包括导热件（210）和温差发电器（220），所述导热件（210）设置在所述地层模型（120）的表面，且所述导热件（210）的一侧紧贴着所述高地温模拟系统（130），所述温差发电器（220）的热端面与所述导热件（210）连接，所述温差发电器（220）的冷端面连接有冷却件（230）；

所述导热件（210）包括导热环（211）和导热杆（212），所述导热环（211）套设在所述高地温模拟系统（130）表面，所述导热杆（212）的两端分别与所述导热环（211）和所述温差发电器（220）的热端面连接，所述导热环（211）表面固定有隔热管（213），所述导热杆（212）滑动插接在所述隔热管（213）内，且所述导热杆（212）的一端顶紧所述导热环（211），所述隔热管（213）的一端延伸至所述筒体（121）外，且所述导热杆（212）表面转动设置有螺套（214），所述螺套（214）与所述隔热管（213）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，其特征在于，所述底座（122）设置在所述筒体（121）底端，所述顶盖（123）设置于所述筒体（121）顶端，所述筒体（121）内部设置有隔热层（124）和导热层（125），所述导热层（125）位于所述隔热层（124）内，且所述隔热层（124）和所述导热层（125）之间设置有填充材料层（126）。

3.根据权利要求2所述的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，其特征在于，所述隧道模型（110）设置在所述筒体（121）内部，且所述隧道模型（110）的底端与底座（122）连接，所述隧道模型（110）的顶端与顶盖（123）贴合密封。

4.根据权利要求2所述的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，其特征在于，所述围岩模拟系统（140）设置在所述导热层（125）和所述隧道模型（110）之间。

5.根据权利要求2所述的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，其特征在于，所述高地温模拟系统（130）为电加热网，且所述高地温模拟系统（130）位于所述填充材料层（126）内。

6.根据权利要求1所述的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，其特征在于，所述冷却件（230）为导热方管，且所述冷却件（230）的一侧与所述温差发电器（220）的冷端面贴合，所述冷却件（230）的另一侧设置有散热翅片，所述冷却件（230）为封闭式设置，且所述冷却件（230）内部设置冷却液层。

7.根据权利要求1所述的高地温围岩隧道结构模拟试验装置，其特征在于，所述试验机构（100）还包括渗透模拟管（150），所述渗透模拟管（150）设置在所述围岩模拟系统（140）内，且所述渗透模拟管（150）管身设置出水孔，所述渗透模拟管（150）的一端延伸至所述地层模型（120）外。

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