CN116242757A - 考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法与系统，涉及隧道模拟领域。该模拟系统包括主箱体、隧道模型、上喷淋板、下透水板、供水机构和监测系统，上喷淋板和下透水板上下间隔布置在主箱体内，隧道模型位于上、下透水板之间，主箱体中还填充有填土体或围岩体；供水机构包括水箱、活塞、驱动器、第一水管和第二水管，活塞滑动密封安装于水箱中，活塞的一侧与水箱形成压力腔；第一水管连通压力腔和上喷淋板，第二水管连通压力腔和下透水板，第一水管和第二水管均安装有阀门；监测系统包括传感器组件、数据采集仪和分析主机，传感器组件分散布置在主箱体中；主箱体的外部还设有图像测量装置，用于实时监测位移测点的位置变化。
Description
技术领域
本发明涉及隧道模拟技术领域，特别是涉及考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法与系统。
背景技术
由于盾构隧道常年处于地下水作用下，对其服役性能影响大。地下水位升降导致地层不均匀沉降，会影响隧道结构的受力，造成隧道收敛变形甚至局部开裂。在地下水和地震的耦合作用下，易造成结构失稳破坏。
如申请公布号为CN114839126A、申请公布日为2022.08.02的中国发明专利申请公开了一种用于模拟测试岩溶隧道背后水压力的试验装置，具体包括箱体、带孔隔板、隧道模型和升降水箱；带孔隔板将箱体分割为隧道空间和注水空间；注水空间的下部设置有进水口，通过管道连接到升降水箱的出水口；隧道模型设置有多个排水孔，外壁包括土工布；隧道模型的外壁还环向设置孔隙水压力和应变片；隧道模型的两端分别固定在箱体的隧道空间的两个对立面，且位于箱体的中下部；隧道模型的两端封闭，至少一端设置出水口；箱体的隧道空间中，隧道模型的外部还填埋土体。
现有试验装置在箱体的两侧设计注水空间，可快速提升箱内两侧的水位，提高渗流效率。但是，仅通过两侧的带孔隔板模拟水渗透至隧道空间中，与实际的地下水渗透路径不同，无法真实地模拟出地下水变化和地震作用下盾构隧道的服役环境，不能实现水－岩土体－隧道耦合响应的全过程模拟。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种涉及考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法与系统，以解决现有试验装置与实际的地下水渗透路径不同，无法真实地模拟出地下水变化和地震作用下盾构隧道的服役环境，不能实现水－岩土体－隧道耦合响应的全过程模拟的问题。
本发明的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法的技术方案为：
考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法包括以下步骤：
步骤一、在主箱体中注入无泡水，水位高度浸没下透水板的位置，并在下透水板的上表面铺设土工布；
步骤二、将配置好的填土体或围岩体分层填入主箱体的内部，并在主箱体的中部埋设隧道模型，同时分散布置相应的传感器组件和位移测点，将传感器组件、数据采集仪和分析主机电连接；
步骤三、在主箱体的内部上侧设置上喷淋板，将上喷淋板与水箱的压力腔连通，下透水板与水箱的压力腔连通，并向水箱中注入设定体积的无泡水，在主箱体的上部密封安装顶盖板；
步骤四、模拟地下水变化的影响
(1)打开第二水管上的第二阀门，控制活塞移动将水箱内的无泡水注入主箱体中，使土体内的水位达到初始水量，关闭第二阀门；
(2)将主箱体固定于土工离心机吊篮上，打开图像测量装置，土工离心机旋转至设定重力加速度进行固结，待传感器组件检测到的水压稳定后完成固结；
(3)打开第一水管上的第一阀门，控制活塞移动将水箱内的无泡水输入主箱体中，达到模拟降水量后关闭第一阀门，静止使水位高度达到第一设定值；
(4)打开第二水管上的第二阀门，控制活塞反向移动通过下透水板抽吸主箱体中设定体积的无泡水，关闭第二阀门，静止使水位高度达到第二设定值；
(5)重力加速度逐渐降低至1g，关闭土工离心机，取下主箱体完成试验；
或者，模拟地震对海底盾构隧道的影响
(1)打开第一水管上的第一阀门，控制活塞移动通过上喷淋板将水箱内的无泡水输入主箱体中，直至主箱体的围岩体上方充满水；
(2)控制活塞继续移动，使围岩体上方的水压增大，当传感器组件检测到的水压力达到设定水压时，控制水压力保持不变，以模拟海底高水压环境；
(3)将主箱体固定于土工离心机的振动台上，打开图像测量装置，土工离心机旋转至设定重力加速度，同时施加设定频率和振幅的振动荷载；
(4)重力加速度逐渐降低至1g，关闭土工离心机，取下主箱体完成试验。
本发明的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统的技术方案为：
考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统包括主箱体、隧道模型、上喷淋板、下透水板、供水机构和监测系统，所述上喷淋板和下透水板上下间隔布置在所述主箱体的内部，所述隧道模型位于所述上喷淋板与所述下透水板之间，所述主箱体中还填充有填土体或围岩体；
所述供水机构包括水箱、活塞、驱动器、第一水管和第二水管，所述活塞滑动密封安装于所述水箱中，所述驱动器与所述活塞传动连接，所述活塞的一侧与所述水箱形成压力腔；
所述第一水管连通所述压力腔和所述上喷淋板，所述第一水管上安装有第一阀门；所述第二水管连通所述压力腔和所述下透水板，所述第二水管上安装有第二阀门；
所述监测系统包括传感器组件、数据采集仪和分析主机，所述传感器组件为孔隙水压力传感器、激光位移计、土压力盒、应变片中的至少一种，所述传感器组件分散布置在所述主箱体中，所述数据采集仪电连接于所述传感器组件和所述分析主机之间；
所述主箱体的内部还分散布置有多个位移测点，所述主箱体的外部对应所述位移测点还设有图像测量装置，所述图像测量装置用于实时监测所述位移测点的位置变化，以分析隧道位移和土体沉降。
进一步的，所述主箱体的外部还安装有外框架，所述外框架的一侧固定连接有悬伸臂，所述悬伸臂位于所述水箱的上侧，所述驱动器连接于所述悬伸臂与所述活塞之间，所述活塞的下侧面与所述水箱的下部空间形成所述压力腔。
进一步的，所述驱动器为液压油缸，所述液压油缸电连接有控制按钮；所述第一阀门、所述第二阀门均为电磁阀，且所述第二水管上还安装有水压传感器。
进一步的，所述主箱体的形状为长方体形，所述主箱体的上部可拆安装有顶盖板，所述主箱体的正面开设有观察窗口，所述观察窗口处安装有透明板，所述图像测量装置与所述透明板相对布置。
进一步的，所述下透水板的上表面还铺设有土工布。
进一步的，所述主箱体位于所述围岩体的内部还设有断层破碎带，所述断层破碎带与所述隧道模型相交布置。
进一步的，所述主箱体的另一侧开设有螺纹孔，所述螺纹孔中螺旋安装有带孔螺栓，所述带孔螺栓的通孔中穿装有数据线，所述数据线连接于所述传感器组件和所述数据采集仪之间。
进一步的，所述孔隙水压力传感器、所述土压力盒、所述位移测点均设有多个，多个所述孔隙水压力传感器、所述土压力盒和所述位移测点均匀分布在所述主箱体中且位于所述隧道模型的外部。
进一步的，所述应变片也设有多个，多个所述应变片贴装在所述隧道模型的外壁。
有益效果：该考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法与系统设计有主箱体、隧道模型、上喷淋板、下透水板、供水机构和监测系统，主箱体中的填土体或围岩体可真实地模拟隧道地层环境，上喷淋板布置在隧道模型的上部，经第一水管将水箱中的无泡水输入上喷淋板，以模拟自然降水的环境；相应的，下透水板布置在隧道模型的下部，经第二水管将水箱中的无泡水输入下透水板，以模拟地下水的渗透作用，由下至上发生渗水与实际的地下水渗透路径相同。
通过控制供水机构的工作，来模拟任意程度的地下水位变化，供水机构的驱动器用于移动活塞，不仅能够将无泡水经上喷淋板或下透水板输入主箱体中，而且，还可使压力腔产生负压以抽吸主箱体中的无泡水，从而真实地模拟出地下水位上升和下降的过程。此外，该模拟系统可搭配土工离心机，使隧道模型与原型的应力相同、变形相似，并且可提供地下水与地震的耦合条件，从而考虑水作用的各种盾构隧道的服役环境，结合监测系统和图像测量装置，实现赋水环境下水－岩土体－隧道耦合响应全过程的实时监测与分析。
附图说明
图1为本发明的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统的具体实施例中盾构隧道服役环境模拟系统的立体示意图；
图2为图1中盾构隧道服役环境模拟系统的正面示意图；
图3为图1中盾构隧道服役环境模拟系统的俯视示意图；
图4为本发明的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统的具体实施例中模拟地下水变化影响时的内部结构图；
图5为本发明的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统的具体实施例中模拟地震对海底盾构隧道影响时的内部结构图。
图中：1－主箱体、10－隧道模型、11－外框架、12－悬伸臂、13－顶盖板、14－透明板、15－断层破碎带、2－上喷淋板、3－下透水板；
4－供水机构、40－水箱、41－活塞、42－驱动器、43－第一水管、44－第二水管、45－第一阀门、46－第二阀门、47－水压传感器；
5－监测系统、50－传感器组件、500－位移测点、501－孔隙水压力传感器、502－激光位移计、503－土压力盒、504－应变片、51－数据采集仪、52－分析主机、53－图像测量装置、54－带孔螺栓、55－数据线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统的具体实施例1，如图1至图5所示，考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统包括主箱体1、隧道模型10、上喷淋板2、下透水板3、供水机构4和监测系统5，上喷淋板2和下透水板3上下间隔布置在主箱体1的内部，隧道模型10位于上喷淋板2与下透水板3之间，主箱体1中还填充有填土体或围岩体。
供水机构4包括水箱40、活塞41、驱动器42、第一水管43和第二水管44，活塞41滑动密封安装于水箱40中，驱动器42与活塞41传动连接，活塞41的一侧与水箱40形成压力腔；第一水管43连通压力腔和上喷淋板2，第一水管43上安装有第一阀门45；第二水管44连通压力腔和下透水板3，第二水管44上安装有第二阀门46。
监测系统5包括传感器组件50、数据采集仪51和分析主机52，传感器组件50为孔隙水压力传感器501、激光位移计502、土压力盒503、应变片504中的至少一种，传感器组件50分散布置在主箱体1中，数据采集仪51电连接于传感器组件50和分析主机52之间；主箱体1的内部还分散布置有多个位移测点500，主箱体1的外部对应位移测点500还设有图像测量装置53，图像测量装置53用于实时监测位移测点500的位置变化，以分析隧道位移和土体沉降。
该考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统设计有主箱体1、隧道模型10、上喷淋板2、下透水板3、供水机构4和监测系统5，主箱体1中的填土体或围岩体可真实地模拟隧道地层环境，上喷淋板2布置在隧道模型10的上部，经第一水管43将水箱40中的无泡水输入上喷淋板2，以模拟自然降水的环境；相应的，下透水板3布置在隧道模型10的下部，经第二水管44将水箱40中的无泡水输入下透水板3，以模拟地下水的渗透作用，由下至上发生渗水与实际的地下水渗透路径相同。
通过控制供水机构4的工作，来模拟任意程度的地下水位变化，供水机构4的驱动器42用于移动活塞41，不仅能够将无泡水经上喷淋板2或下透水板3输入主箱体1中，而且，还可使压力腔产生负压以抽吸主箱体1中的无泡水，从而真实地模拟出地下水位上升和下降的过程。此外，该模拟系统可搭配土工离心机，使隧道模型10与原型的应力相同、变形相似，并且可提供地下水与地震的耦合条件，从而考虑水作用的各种盾构隧道的服役环境，结合监测系统和图像测量装置53，实现赋水环境下水－岩土体－隧道耦合响应全过程的实时监测与分析。
在本实施例中，主箱体1的外部还安装有外框架11，外框架11的一侧固定连接有悬伸臂12，悬伸臂12位于水箱40的上侧，驱动器42连接于悬伸臂12与活塞41之间，活塞41的下侧面与水箱40的下部空间形成压力腔。利用悬伸臂12的端部作为驱动器42的固定支点，确保驱动器42能够对活塞41产生稳定可靠的动力，向下移动活塞41时可增加压力腔中的水压力，使无泡水经第一水管43或第二水管44输入主箱体1中；相应的，向上移动活塞41时可使压力腔产生负压，以将主箱体1内的无泡水吸出，从而起到模拟地下水位变化的作用。
具体的，驱动器42为液压油缸，液压油缸电连接有控制按钮；第一阀门45、第二阀门46均为电磁阀，且第二水管44上还安装有水压传感器47。操作控制按钮即可调整液压油缸的工作状态，进而能够向主箱体1中输入无泡水或吸出箱内的无泡水，通过控制电磁阀可导通或关闭相应的水管，能够改变无泡水的输出路径，由上喷淋板2自上而下模拟降水或者由下透水板3模拟地下水的渗透作用。
其中，主箱体1的形状为长方体形，主箱体1的上部可拆安装有顶盖板13，主箱体1的正面开设有观察窗口，观察窗口处安装有透明板14，图像测量装置53与透明板14相对布置。作为进一步的优选方案，主箱体1的正面中间位置安装有透明板14，图像测量装置53为相机，相机动态实时检测位移测点500的移动数据，以用于隧道位移和土体沉降分析。
在本实施例中，下透水板3的上表面还铺设有土工布30，土工布30可防止填土体或围岩体堵塞透水孔。并且，主箱体1位于围岩体的内部还设有断层破碎带15，断层破碎带15与隧道模型10相交布置，具体使用沙子、水、石膏等相似材料制作成围岩体和断层破碎带15，以模拟盾构隧道处于断层和破碎围岩等不良地质环境。
主箱体1的另一侧开设有螺纹孔，螺纹孔中螺旋安装有带孔螺栓54，带孔螺栓54的通孔中穿装有数据线55，数据线55连接于传感器组件50和数据采集仪51之间。带孔螺栓54中穿装引出的数据线55与数据采集仪51相连，并搭配分析主机52对数据进行分析监测，从而构成整个监测系统。而且，带孔螺栓54能够对主箱体1的螺纹孔进行密封，从而形成箱体完全密封的试验条件。
在其他实施例中，为了满足不同的使用需求，可将数据线信号传输替换为无线传输的方式，同样能够实现数据监测分析的目的。另外，孔隙水压力传感器501、土压力盒502、位移测点500均设有多个，多个孔隙水压力传感器501、土压力盒502和位移测点500均匀分布在主箱体1中且位于隧道模型10的外部。应变片504也设有多个，多个应变片504贴装在隧道模型10的外壁。其中，孔隙水压力传感器501用于检测箱内填土体或围岩体的水压力，孔隙水压力传感器501的读数保持稳定，则说明主箱体1达到设定的水位高度。
该考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法应用了上述考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，具体包括以下步骤：
步骤一、在主箱体1中注入无泡水，水位高度浸没下透水板3的位置，并在下透水板3的上表面铺设土工布30；
步骤二、将配置好的填土体或围岩体分层填入主箱体1的内部，并在主箱体1的中部埋设隧道模型10，同时分散布置相应的传感器组件50和位移测点500，将传感器组件50、数据采集仪51和分析主机52电连接。若使用填土体模拟试验时，取填土体的原状土样，通过土工试验测定其含水率和密度，将原状土样烘干后研磨，并采用筛孔直径为2mm的筛网进行筛分；若使用围岩体模拟试验时，使用沙子、水、石膏等相似材料制成围岩体和断层破碎带15模型。
步骤三、在主箱体1的内部上侧设置上喷淋板2，将上喷淋板2与水箱40的压力腔连通，下透水板3与水箱40的压力腔连通，并向水箱40中注入设定体积的无泡水，在主箱体1的上部密封安装顶盖板13。将相应的水管、数据线55连接到位，使供水机构4、监测系统5均与主箱体1搭建成型，图像测量装置53放置在对准位移测点500的位置。
步骤四、模拟地下水变化的影响，如图4所示：
(1)打开第二水管44上的第二阀门46，控制活塞41移动将水箱40内的无泡水注入主箱体1中，使土体内的水位达到初始水量，关闭第二阀门46。具体的，根据填土体的土水特征曲线，计算土体达到初始地下水位的总含水量V1，先通过注水管向水箱40中注入设定体积的无泡水；然后，打开第二阀门46使水箱40内V1体积的无泡水输入主箱体1中。
(2)将主箱体1固定于土工离心机吊篮上，打开图像测量装置53，土工离心机旋转至设定重力加速度进行固结，待传感器组件50检测到的水压稳定后完成固结。利用土工离心机产生的加速度来模拟盾构隧道的真实受力状况，具体的，待孔隙水压力传感器501检测到的水压稳定则表示完成固结。
(3)打开第一水管43上的第一阀门45，控制活塞41移动将水箱40内的无泡水输入主箱体1中，达到模拟降水量后关闭第一阀门45，静止使水位高度达到第一设定值。根据地下水位上升高度、重力加速度和填土体的土水特征曲线计算出所需的输入水量V2，打开第一阀门45且活塞41下移，使无泡水经上喷淋板2输入箱内，直至输入水量达到V2关闭第一阀门45，静止后待孔隙水压力传感器501检测到的水压稳定则表示填土体内的水位高度达到第一设定值。
(4)打开第二水管上44的第二阀门46，控制活塞41反向移动通过下透水板3抽吸主箱体1中设定体积的无泡水，关闭第二阀门46，静止使水位高度达到第二设定值。根据地下水位下降高度、重力加速度和填土体的土水特征曲线计算出所需的抽出水量V3，打开第二阀门46且活塞41上移形成负压，使无泡水经下透水板3抽出箱外，直至抽出水量达到V3关闭第二阀门46，静止后待孔隙水压力传感器501检测到的水压稳定则表示填土体内的水位高度达到第二设定值。
(5)重力加速度逐渐降低至1g，关闭土工离心机，取下主箱体1完成试验。
或者，模拟地震对海底盾构隧道的影响，如图5所示：
(1)打开第一水管43上的第一阀门45，控制活塞41移动通过上喷淋板2将水箱40内的无泡水输入主箱体1中，直至主箱体1的围岩体上方充满水。
(2)控制活塞41继续移动，使围岩体上方的水压增大，当传感器组件50检测到的水压力达到设定水压时，控制水压力保持不变，以模拟海底高水压环境。
(3)将主箱体1固定于土工离心机的振动台上，打开图像测量装置53，土工离心机旋转至设定重力加速度，同时施加设定频率和振幅的振动荷载；
(4)重力加速度逐渐降低至1g，关闭土工离心机，取下主箱体1完成试验。
该考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法设计有主箱体1、隧道模型10、上喷淋板2、下透水板3、供水机构4和监测系统5，主箱体1中的填土体或围岩体可真实地模拟隧道地层环境，通过控制供水机构4的工作，来模拟任意程度的地下水位变化，并利用土工离心机结合监测系统和图像测量装置53，可实现赋水环境下水－岩土体－隧道耦合响应全过程的实时监测与分析。
本发明的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法的具体实施例，与本发明的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统的具体实施方式中考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法的具体实施相同，在此不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一、在主箱体中注入无泡水，水位高度浸没下透水板的位置，并在下透水板的上表面铺设土工布；
步骤二、将配置好的填土体或围岩体分层填入主箱体的内部，并在主箱体的中部埋设隧道模型，同时分散布置相应的传感器组件和位移测点，将传感器组件、数据采集仪和分析主机电连接；
步骤三、在主箱体的内部上侧设置上喷淋板，将上喷淋板与水箱的压力腔连通，下透水板与水箱的压力腔连通，并向水箱中注入设定体积的无泡水，在主箱体的上部密封安装顶盖板；
步骤四、模拟地下水变化的影响
(1)打开第二水管上的第二阀门，控制活塞移动将水箱内的无泡水注入主箱体中，使土体内的水位达到初始水量，关闭第二阀门；
(2)将主箱体固定于土工离心机吊篮上，打开图像测量装置，土工离心机旋转至设定重力加速度进行固结，待传感器组件检测到的水压稳定后完成固结；
(3)打开第一水管上的第一阀门，控制活塞移动将水箱内的无泡水输入主箱体中，达到模拟降水量后关闭第一阀门，静止使水位高度达到第一设定值；
(4)打开第二水管上的第二阀门，控制活塞反向移动通过下透水板抽吸主箱体中设定体积的无泡水，关闭第二阀门，静止使水位高度达到第二设定值；
(5)重力加速度逐渐降低至1g，关闭土工离心机，取下主箱体完成试验；
或者，模拟地震对海底盾构隧道的影响
(1)打开第一水管上的第一阀门，控制活塞移动通过上喷淋板将水箱内的无泡水输入主箱体中，直至主箱体的围岩体上方充满水；
(2)控制活塞继续移动，使围岩体上方的水压增大，当传感器组件检测到的水压力达到设定水压时，控制水压力保持不变，以模拟海底高水压环境；
(3)将主箱体固定于土工离心机的振动台上，打开图像测量装置，土工离心机旋转至设定重力加速度，同时施加设定频率和振幅的振动荷载；
(4)重力加速度逐渐降低至1g，关闭土工离心机，取下主箱体完成试验。
2.一种考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，其特征是，包括主箱体、隧道模型、上喷淋板、下透水板、供水机构和监测系统，所述上喷淋板和下透水板上下间隔布置在所述主箱体的内部，所述隧道模型位于所述上喷淋板与所述下透水板之间，所述主箱体中还填充有填土体或围岩体；
所述供水机构包括水箱、活塞、驱动器、第一水管和第二水管，所述活塞滑动密封安装于所述水箱中，所述驱动器与所述活塞传动连接，所述活塞的一侧与所述水箱形成压力腔；
所述第一水管连通所述压力腔和所述上喷淋板，所述第一水管上安装有第一阀门；所述第二水管连通所述压力腔和所述下透水板，所述第二水管上安装有第二阀门；
所述监测系统包括传感器组件、数据采集仪和分析主机，所述传感器组件为孔隙水压力传感器、激光位移计、土压力盒、应变片中的至少一种，所述传感器组件分散布置在所述主箱体中，所述数据采集仪电连接于所述传感器组件和所述分析主机之间；
所述主箱体的内部还分散布置有多个位移测点，所述主箱体的外部对应所述位移测点还设有图像测量装置，所述图像测量装置用于实时监测所述位移测点的位置变化，以分析隧道位移和土体沉降。
3.根据权利要求2所述的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，其特征是，所述主箱体的外部还安装有外框架，所述外框架的一侧固定连接有悬伸臂，所述悬伸臂位于所述水箱的上侧，所述驱动器连接于所述悬伸臂与所述活塞之间，所述活塞的下侧面与所述水箱的下部空间形成所述压力腔。
4.根据权利要求2所述的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，其特征是，所述驱动器为液压油缸，所述液压油缸电连接有控制按钮；所述第一阀门、所述第二阀门均为电磁阀，且所述第二水管上还安装有水压传感器。
5.根据权利要求2所述的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，其特征是，所述主箱体的形状为长方体形，所述主箱体的上部可拆安装有顶盖板，所述主箱体的正面开设有观察窗口，所述观察窗口处安装有透明板，所述图像测量装置与所述透明板相对布置。
6.根据权利要求2所述的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，其特征是，所述下透水板的上表面还铺设有土工布。
7.根据权利要求2所述的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，其特征是，所述主箱体位于所述围岩体的内部还设有断层破碎带，所述断层破碎带与所述隧道模型相交布置。
8.根据权利要求2所述的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，其特征是，所述主箱体的另一侧开设有螺纹孔，所述螺纹孔中螺旋安装有带孔螺栓，所述带孔螺栓的通孔中穿装有数据线，所述数据线连接于所述传感器组件和所述数据采集仪之间。
9.根据权利要求2所述的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，其特征是，所述孔隙水压力传感器、所述土压力盒、所述位移测点均设有多个，多个所述孔隙水压力传感器、所述土压力盒和所述位移测点均匀分布在所述主箱体中且位于所述隧道模型的外部。
10.根据权利要求9所述的考虑水作用的盾构隧道服役环境模拟系统，其特征是，所述应变片也设有多个，多个所述应变片贴装在所述隧道模型的外壁。
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2023
- 2023-01-06 CN CN202310024592.XA patent/CN116242757B/zh active Active
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