CN117552482B - 一种沉管隧道沉降模拟试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于沉降模拟试验技术领域，且公开了一种沉管隧道沉降模拟试验装置及方法，包括安设件，沉管隧道壳体模型，以及与安设件顶部螺栓连接的定位板，还包括：稳定模组，所述稳定模组滑移连接于安设件内腔的两侧；固定模组，所述固定模组安装于安设件内腔的底部且位于沉管隧道壳体模型的正下方；本发明通过设置第二抵触件和第一抵触件等结构的配合，进而有效限制在应力过大的前提下，导致模型侧向位移的现象，Z字架下移，抵板抵触移动板上移，使其驱动并通过第一链条带动两个弹力稳固件相背运动，同时移动板的上端抵触第一抵触件使其逐渐向外翻转，并对沉管隧道壳体模型顶部的斜面进行抵触。

Description

一种沉管隧道沉降模拟试验装置及方法

技术领域

本发明属于沉降模拟试验技术领域，具体是一种沉管隧道沉降模拟试验装置及方法。

背景技术

沉管隧道的沉降模拟试验是通过模拟沉管隧道的施工和运营过程，研究和预测沉管隧道在施工及运营过程中的沉降行为，以便后续的评估，其中沉降模拟实验包括模型建立、荷载施加、沉降监测、数据分析等相关作业步骤。

在进行沉管隧道沉降模拟试验中，其中在面对模型荷载施加作业时，要充分考虑到模型的边界条件和荷载施加力，实验中需要模拟实际隧道运行过程中的各种情况，包括模拟水源的流动，以及模拟车辆的行驶，此时外部荷载力施加要求将会增大，为此需要确保加载设备不会对模型产生过大的应力或变形，进而需要保证模型底部的固定，以及限制其侧向位移情况的发生，以免影响试验结果。

本申请中所提及的沉管隧道沉降模拟试验是针对在模拟地下水的前提下，沉管隧道模型固定在水中，模拟地下水对管道连接间的冲击力，以此来模拟管道内部车辆是否能够进行稳定的行驶，在进行模拟初期时，需要将沉管隧道模型固定在地下水中，现有的固定方式通常会采用螺栓或锁扣的方式进行固定，然而在模拟试验中，由于地下水情况的冲击力，容易导致固定方式不稳定，出现脱落的现象，进而导致模型晃动的弊端。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的对模型产生过大的应力或变形，影响试验结果的问题，本发明提供了一种沉管隧道沉降模拟试验装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沉管隧道沉降模拟试验装置，包括安设件，沉管隧道壳体模型，以及与安设件顶部螺栓连接的定位板，还包括：

稳定模组，所述稳定模组滑移连接于安设件内腔的两侧；

固定模组，所述固定模组安装于安设件内腔的底部且位于沉管隧道壳体模型的正下方；

其中，所述稳定模组包括与安设件滑移连接的Z字架，所述Z字架的顶部铰接有用于抵触沉管隧道壳体模型顶部两侧的第一抵触件，所述Z字架的中部轴承连接有与沉管隧道壳体模型外壁抵触的第二抵触件，所述第二抵触件上设置有活动组件，所述Z字架的内部滑移连接有移动板，以及与其啮合连接且让两个第二抵触件转动的齿轮轴，以及Z字架的内部设有与移动板啮合连接且让两个第二抵触件转动的齿轮轴，所述齿轮轴与Z字架的内部转动连接；

所述第二抵触件包括有与Z字架轴承连接的弹力稳固件，以及与弹力稳固件固接且卷绕于齿轮轴外壁的第一链条，所述活动组件包括与弹力稳固件滑移连接的抵触板，所述抵触板靠近第一链条一端的内部活动连接有转动件，所述转动件具体包括有与抵触板卡接的弹力卡块，以及与弹力卡块固接并卷绕于齿轮轴外壁的第二链条；

所述固定模组包括与安设件内部活动连接的凸块，所述凸块的外壁分别抵触连接有第一卡板和移动件，所述第一卡板和移动件均与安设件滑移连接；所述移动件具体包括有与安设件滑移连接的第二卡板，所述第二卡板远离凸块的一端抵触连接有位于安设件内部的推板。

优选地，所述安设件包括有固定架，固接于固定架内腔底部并用于抵触移动板相对Z字架上移的抵板，以及安装于固定架外侧且与推板连接的流动仓。

优选地，所述稳定模组包括在Z字架与安设件之间弹性支撑的第一弹簧伸缩管，所述Z字架下端的前后两侧均开设有槽孔。

优选地，所述移动板上设置有与齿轮轴啮合连接的齿条，所述移动板移动过程中，经过齿条带动齿轮轴同步转动，并带动第一链条和第二链条卷绕，所述移动板的顶部设置有“工”字板，移动板相对Z字架（301）上移时通过“工”字板同步抵触第一抵触件向外翻转，并抵触挤压沉管隧道壳体模型。

优选地，所述弹力稳固件内腔远离第一链条的一端活动连接有橡胶抵触板，所述橡胶抵触板与弹力稳固件之间弹性支撑有限位弹簧伸缩管，所述弹力稳固件的外壁与Z字架轴承连接，所述弹力稳固件与Z字架之间弹性支撑有弧形弹簧伸缩管。

优选地，所述活动组件包括与弹力稳固件固接的L形弹力板，所述L形弹力板与抵触板接触的一端开设有斜角，

所述抵触板由橡胶斜块和矩形板构成，所述橡胶斜块的顶部延伸至弹力稳固件的内部，且其底部与矩形板固定连接，所述弹力卡块卡接于矩形板内部的腔室中。

优选地，所述第一链条与第二链条的卷绕反向相反，两个所述弹力稳固件的初始方向呈现“>”形态。

优选地，所述移动件包括在推板与流动仓之间弹性支撑的第二弹簧伸缩管，所述推板与第二卡板相接触的一端均设置有矩形挡板，位于所述第二卡板上矩形挡板的面积尺寸小于位于所述推板上矩形挡板的面积尺寸。

优选地，所述凸块的外形呈现为圆柱状，所述凸块的上下两端均开设有可与第二卡板和第一卡板相抵触的斜角。

一种沉管隧道沉降模拟试验装置的使用方法，方法如下所示：

S1、沉管隧道壳体模型在固定架内缓慢下移，带动凸块和Z字架同步移动，移动板被挤压相对Z字架上移时驱动齿轮轴通过两个第一链条拉动弹力稳固件相背运动，弹力稳固件外端与沉管隧道壳体模型的外壁抵触，移动板的上端推动第一抵触件使其向外翻转并使其抵触沉管隧道壳体模型顶部斜面，对其施加挤压力；

S2、被拉动导致弹力稳固件与Z字架倾斜角度呈现为九十度时，挤压抵触板通过弹力卡块对沉管隧道壳体模型的外壁进行接触，对其抵触；

S3、凸块下移抵触第一卡板和第二卡板向外扩展，第二卡板同步抵触推板移动至流动仓的内部，导致水源逐渐流入至流动仓的内部，当第一卡板和第二卡板移动至凸块的上方时第二弹簧伸缩管推动推板快速向内推动，让水源回流。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明通过设置第二抵触件和第一抵触件等结构的配合，进而有效限制在应力过大的前提下，导致模型侧向位移的现象，Z字架下移，抵板抵触移动板上移，带动齿轮轴转动，使其驱动并通过第一链条带动两个弹力稳固件相背运动，并抵触沉管隧道壳体模型的两侧壁，同时移动板的上端抵触第一抵触件使其逐渐向外翻转，并对沉管隧道壳体模型顶部的斜面进行抵触；

（2）本发明通过设置弹力稳固件和活动组件等结构的配合，进而再次提升对模型的侧向位移的稳定性，弹力稳固件在被第一链条拉动呈现为九十度时，弹力稳固件的橡胶抵触板挤压抵触板的斜块使其下移，并通过弹力卡块推动抵触板的橡胶矩形板与沉管隧道壳体模型的外壁接触，扩大与沉管隧道壳体模型的挤压抵触面积，提升稳定性；

（3）本发明通过设置移动件和第一卡板等结构的配合，进而提升了对沉管隧道壳体模型底部的稳固性，凸块下移，挤压第一卡板和第二卡板先扩张后收缩对沉管隧道壳体模型底部固定，第二卡板在扩张的过程中将会推动推板进入至流动仓的内部，导致水源会相对应的流入至流动仓的内部，之后通过第二弹簧伸缩管再次推动推板向内复流，同时第一卡板和第二卡板将会同步向内收缩，从而对沉管隧道壳体模型进行稳固。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明沉管隧道壳体的剖视结构示意图；

图3为本发明Z字架的局部剖视结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大结构示意图；

图5为本发明弹力稳固件和抵触板的结构配合关系示意图；

图6为图5中B处的局部放大结构示意图；

图7为本发明弹力稳固件的局部剖视结构示意图；

图8为图7中C处的局部放大结构示意图；

图9为本发明正面剖视结构示意图；

图10为本发明侧面剖视结构示意图；

图11为本发明推板的局部剖视结构示意图；

图12为本发明沉降模拟实验流程图。

图中：100、安设件；101、固定架；102、抵板；103、流动仓；200、沉管隧道壳体模型；300、稳定模组；301、Z字架；302、第一弹簧伸缩管；303、移动板；304、第一抵触件；305、第二抵触件；3051、弹力稳固件；3052、第一链条；306、活动组件；3061、L形弹力板；3062、抵触板；3063、转动件；30631、第二链条；30632、弹力卡块；307、齿轮轴；400、固定模组；401、凸块；402、第一卡板；403、移动件；4031、第二卡板；4032、推板；4033、第二弹簧伸缩管；500、定位板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图12所示，本发明提供一种沉管隧道沉降模拟试验装置，包括安设件100，沉管隧道壳体模型200，以及与安设件100顶部螺栓连接的定位板500，还包括：

稳定模组300，稳定模组300滑移连接于安设件100内腔的两侧；

固定模组400，固定模组400安装于安设件100内腔的底部且位于沉管隧道壳体模型200的正下方；

其中，稳定模组300包括与安设件100滑移连接的Z字架301，Z字架301的顶部铰接有用于抵触沉管隧道壳体模型200顶部两侧的第一抵触件304，Z字架301的中部轴承连接有与沉管隧道壳体模型200外壁抵触的第二抵触件305，第二抵触件305上设置有活动组件306，Z字架301的内部滑移连接有移动板303，以及Z字架301的内部设有与移动板303啮合连接且让两个第二抵触件305转动的齿轮轴307，所述齿轮轴307与Z字架301的内部转动连接；

第二抵触件305包括有与Z字架301轴承连接的弹力稳固件3051，以及与弹力稳固件3051固接且卷绕于齿轮轴307外壁的第一链条3052，活动组件306包括与弹力稳固件3051滑移连接的抵触板3062，抵触板3062靠近第一链条3052一端的内部活动连接有转动件3063，转动件3063具体包括有与抵触板3062卡接的弹力卡块30632，以及与弹力卡块30632固接并卷绕于齿轮轴307外壁的第二链条30631；

固定模组400包括与安设件100内部活动连接的凸块401，凸块401的外壁分别抵触连接有第一卡板402和移动件403，所述第一卡板402和移动件403均与安设件100滑移连接；移动件403具体包括有与安设件100滑移连接的第二卡板4031，第二卡板4031远离凸块401的一端抵触连接有位于安设件100内部的推板4032。

采用上述方案：通过设置第二抵触件305和第一抵触件304等结构的配合，进而有效限制在应力过大的前提下，导致模型侧向位移的现象；通过设置弹力稳固件3051和活动组件306等结构的配合，进而再次提升对模型的侧向位移的稳定性；通过设置移动件403和第一卡板402等结构的配合，进而提升了对沉管隧道壳体模型200底部的稳固性。

如图2所示，安设件100包括有固定架101，固接于固定架101内腔底部并用于抵触移动板303相对Z字架301上移的抵板102，以及安装于固定架101外侧且与推板4032连接的流动仓103。

采用上述方案：抵板102使得正在下移的移动板303被抵触进而相对Z字架301上移，流动仓103对推板4032的活动起到限位作用。

如图1、图3所示，稳定模组300包括在Z字架301与安设件100之间弹性支撑的第一弹簧伸缩管302，Z字架301下端的前后两侧均开设有槽孔。

采用上述方案：Z字架301槽孔的设计，导致第二抵触件305在活动时，通过间隙流入至Z字架301内部的水源会通过槽孔向外排出，影响后续移动板303被抵触上移。

如图3、图4、图6所示，移动板303上设置有与齿轮轴307啮合连接的齿条，移动板303移动过程中，经过齿条带动齿轮轴307同步转动，并带动第一链条3052和第二链条30631卷绕，移动板303的顶部设置有“工”字板，移动板303相对Z字架301上移时通过“工”字板同步抵触第一抵触件304向外翻转，并抵触挤压沉管隧道壳体模型200。

采用上述方案：移动板303齿条的设计，利于后续与齿轮轴307的配合使用，其顶部的“工”字板会从下至上的抵触第一抵触件304底部，使其与固定架101的倾斜角度逐渐变大，并抵触沉管隧道壳体模型200顶部的斜面，通过图3可知，第一抵触件304的顶部设置有弧形弹簧伸缩管，“工”字板和弧形弹簧伸缩管的上下相斥的抵触力以及第一抵触件304自身的向外推动力，相互配合，使得第一抵触件304的外端可以紧紧的抵触在沉管隧道壳体模型200顶部的斜面上，对其进行稳固。

如图5、图7所示，弹力稳固件3051内腔远离第一链条3052的一端活动连接有橡胶抵触板，橡胶抵触板与弹力稳固件3051之间弹性支撑有限位弹簧伸缩管，弹力稳固件3051的外壁与Z字架301轴承连接，弹力稳固件3051与Z字架301之间弹性支撑有弧形弹簧伸缩管。

采用上述方案：限位弹簧伸缩管会抵触橡胶抵触板与沉管隧道壳体模型200连接，弧形弹簧伸缩管会对弹力稳固件3051及橡胶抵触板提供向下的挤压推力。

如图7、图8所示，活动组件306包括与弹力稳固件3051固接的L形弹力板3061，L形弹力板3061与抵触板3062接触的一端开设有斜角，所述抵触板3062由橡胶斜块和矩形板构成，所述橡胶斜块的顶部延伸至弹力稳固件3051的内部，且其底部与矩形板固定连接，所述弹力卡块30632卡接于矩形板内部的腔室中。

采用上述方案：从图7和图8可知，弹力卡块30632的外壁设置有用于推动抵触板3062向外弹出的弹簧，同时抵触板3062下端矩形板的内部开设有让弹力卡块30632活动的腔室，当第一链条3052通过齿轮轴307的顺时针转动导致其逐渐收卷并带动弹力稳固件3051向上翻转时，此时第二链条30631在齿轮轴307的表面呈现为逐渐松开状态，弹力稳固件3051靠近沉管隧道壳体模型200的一端会被沉管隧道壳体模型200抵触并使其逐渐向靠近第一链条3052的方向移动并挤压抵触板3062上端橡胶斜块的顶端使其受力向下移动至弹力稳固件3051的槽口外，这时通过弹力卡块30632外壁的弹簧将会推动抵触板3062与沉管隧道壳体模型200的外壁抵触，反之，当齿轮轴307逆时针转动时，第二链条30631在其表面发生收卷，此时弹力稳固件3051和抵触板3062整体不在与沉管隧道壳体模型200抵触，第二链条30631由于不断的收卷会拉动抵触板3062再次卡入至弹力稳固件3051的内部，对其限位。

如图5、图6所示，第一链条3052与第二链条30631的卷绕反向相反，两个弹力稳固件3051的初始方向呈现“>”形态。

采用上述方案：第一链条3052与第二链条30631相反方向的卷绕，当第一链条3052在被收卷时，第二链条30631会被释放，反之当第一链条3052被释放时，第二链条30631会被收卷，两个弹力稳固件3051初始方向的限定，保证了二者在被拉动时，呈现为相背运动对沉管隧道壳体模型200的外壁施加挤压限制力。

如图9、图11所示，移动件403包括在推板4032与流动仓103之间弹性支撑的第二弹簧伸缩管4033，推板4032与第二卡板4031相接触的一端均设置有矩形挡板，位于第二卡板4031上矩形挡板的面积尺寸小于位于推板4032上矩形挡板的面积尺寸。

采用上述方案：推板4032与第二卡板4031上矩形挡板的面积尺寸的不同，使得当第二卡板4031被凸块401抵触时向靠近流动仓103的方向移动，位于推板4032上的矩形挡板将会移动至流动仓103的内部，此时位于固定架101内部的水源将会进入至流动仓103的内部，以此便利沉管隧道壳体模型200的下移放置，反之第二弹簧伸缩管4033将会推动推板4032向靠近第二卡板4031的方向推动，使得水源可以再次排入至固定架101的内部。

如图11所示，凸块401的外形呈现为圆柱状，凸块401的上下两端均开设有与第二卡板4031和第一卡板402相抵触的斜角。

采用上述方案：凸块401外形的限定，保证了其下移时第二卡板4031和第一卡板402将会先向外扩张再向内收缩，进而对沉管隧道壳体模型200进行卡合固定，以此提升沉管隧道壳体模型200底部的稳固效果。

一种沉管隧道沉降模拟试验装置的使用方法，方法如下所示：

S1、沉管隧道壳体模型200在固定架101内缓慢下移，带动凸块401和Z字架301同步移动，移动板303被挤压相对Z字架301上移时驱动齿轮轴307通过两个第一链条3052拉动弹力稳固件3051相背运动，弹力稳固件3051外端与沉管隧道壳体模型200的外壁抵触，移动板303的上端推动第一抵触件304使其向外翻转并使其抵触沉管隧道壳体模型200顶部斜面，对其施加挤压力；

S2、被拉动导致弹力稳固件3051与Z字架301倾斜角度呈现为九十度时，挤压抵触板3062通过弹力卡块30632对沉管隧道壳体模型200的外壁进行接触，对其抵触；

S3、凸块401下移抵触第一卡板402和第二卡板4031向外扩展，第二卡板4031同步抵触推板4032移动至流动仓103的内部，导致水源逐渐流入至流动仓103的内部，当第一卡板402和第二卡板4031移动至凸块401的上方时第二弹簧伸缩管4033推动推板4032快速向内推动，让水源回流。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种沉管隧道沉降模拟试验装置，包括安设件（100），沉管隧道壳体模型（200），以及与安设件（100）顶部螺栓连接的定位板（500），其特征在于：还包括：

稳定模组（300），所述稳定模组（300）滑移连接于安设件（100）内腔的两侧；

固定模组（400），所述固定模组（400）安装于安设件（100）内腔的底部且位于沉管隧道壳体模型（200）的正下方；

其中，所述稳定模组（300）包括与安设件（100）滑移连接的Z字架（301），所述Z字架（301）的顶部铰接有用于抵触沉管隧道壳体模型（200）顶部两侧的第一抵触件（304），所述Z字架（301）的中部轴承连接有与沉管隧道壳体模型（200）外壁抵触的第二抵触件（305），所述第二抵触件（305）上设置有活动组件（306），所述Z字架（301）的内部滑移连接有移动板（303），以及Z字架（301）的内部设有与移动板（303）啮合连接且让两个第二抵触件（305）转动的齿轮轴（307），所述齿轮轴（307）与Z字架（301）的内部转动连接；

所述第二抵触件（305）包括有与Z字架（301）轴承连接的弹力稳固件（3051），以及与弹力稳固件（3051）固接且卷绕于齿轮轴（307）外壁的第一链条（3052），所述活动组件（306）包括与弹力稳固件（3051）滑移连接的抵触板（3062），所述抵触板（3062）靠近第一链条（3052）一端的内部活动连接有转动件（3063），所述转动件（3063）具体包括有与抵触板（3062）卡接的弹力卡块（30632），以及与弹力卡块（30632）固接并卷绕于齿轮轴（307）外壁的第二链条（30631）；

所述固定模组（400）包括与安设件（100）内部活动连接的凸块（401），所述凸块（401）的外壁分别抵触连接有第一卡板（402）和移动件（403），所述第一卡板（402）和移动件（403）均与安设件（100）滑移连接；所述移动件（403）具体包括有与安设件（100）滑移连接的第二卡板（4031），所述第二卡板（4031）远离凸块（401）的一端抵触连接有位于安设件（100）内部的推板（4032）；

其中，所述安设件（100）包括有固定架（101），固接于固定架（101）内腔底部并用于抵触移动板（303）相对Z字架（301）上移的抵板（102），以及安装于固定架（101）外侧且与推板（4032）连接的流动仓（103）；

其中，所述移动件（403）包括在推板（4032）与流动仓（103）之间弹性支撑的第二弹簧伸缩管（4033）。

2.根据权利要求1所述的沉管隧道沉降模拟试验装置，其特征在于：所述稳定模组（300）包括在Z字架（301）与安设件（100）之间弹性支撑的第一弹簧伸缩管（302），

所述Z字架（301）下端的前后两侧均开设有槽孔。

3.根据权利要求1所述的沉管隧道沉降模拟试验装置，其特征在于：所述移动板（303）上设置有与齿轮轴（307）啮合连接的齿条，所述移动板（303）移动过程中，经过齿条带动齿轮轴（307）同步转动，并带动第一链条（3052）和第二链条（30631）卷绕，

所述移动板（303）的顶部设置有“工”字板，移动板（303）相对Z字架（301）上移时通过“工”字板同步抵触第一抵触件（304）向外翻转，并抵触挤压沉管隧道壳体模型（200）。

4.根据权利要求1所述的沉管隧道沉降模拟试验装置，其特征在于：所述弹力稳固件（3051）内腔远离第一链条（3052）的一端活动连接有橡胶抵触板，所述橡胶抵触板与弹力稳固件（3051）之间弹性支撑有限位弹簧伸缩管，

所述弹力稳固件（3051）的外壁与Z字架（301）轴承连接，所述弹力稳固件（3051）与Z字架（301）之间弹性支撑有弧形弹簧伸缩管。

5.根据权利要求1所述的沉管隧道沉降模拟试验装置，其特征在于：所述活动组件（306）包括与弹力稳固件（3051）固接的L形弹力板（3061），所述L形弹力板（3061）与抵触板（3062）接触的一端开设有斜角，

所述抵触板（3062）由橡胶斜块和矩形板构成，所述橡胶斜块的顶部延伸至弹力稳固件（3051）的内部，且其底部与矩形板固定连接，所述弹力卡块（30632）卡接于矩形板内部的腔室中。

6.根据权利要求1所述的沉管隧道沉降模拟试验装置，其特征在于：所述第一链条（3052）与第二链条（30631）的卷绕反向相反，所述第二抵触件（305）设有两组，两组第二抵触件（305）的所述弹力稳固件（3051）的初始方向呈现“>”形态。

7.根据权利要求1所述的沉管隧道沉降模拟试验装置，其特征在于：所述推板（4032）与第二卡板（4031）相接触的一端均设置有矩形挡板，位于所述第二卡板（4031）上矩形挡板的面积尺寸小于位于所述推板（4032）上矩形挡板的面积尺寸。

8.根据权利要求1所述的沉管隧道沉降模拟试验装置，其特征在于：所述凸块（401）的外形呈现为圆柱状，所述凸块（401）的上下两端均开设有可与第二卡板（4031）和第一卡板（402）相抵触的斜角。

9.根据权利要求1~8任一项所述的一种沉管隧道沉降模拟试验装置的使用方法，其特征在于：方法如下所示：

S1、沉管隧道壳体模型（200）在固定架（101）内缓慢下移，带动凸块（401）和Z字架（301）同步移动，移动板（303）被挤压相对Z字架（301）上移时驱动齿轮轴（307）通过两个第一链条（3052）拉动弹力稳固件（3051）相背运动，弹力稳固件（3051）外端与沉管隧道壳体模型（200）的外壁抵触，移动板（303）的上端推动第一抵触件（304）使其向外翻转并使其抵触沉管隧道壳体模型（200）顶部斜面，对其施加挤压力；

S2、被拉动导致弹力稳固件（3051）与Z字架（301）倾斜角度呈现为九十度时，挤压抵触板（3062）通过弹力卡块（30632）对沉管隧道壳体模型（200）的外壁进行接触，对其抵触；

S3、凸块（401）下移抵触第一卡板（402）和第二卡板（4031）向外扩展，第二卡板（4031）同步抵触推板（4032）移动至流动仓（103）的内部，导致水源逐渐流入至流动仓（103）的内部，当第一卡板（402）和第二卡板（4031）移动至凸块（401）的上方时第二弹簧伸缩管（4033）推动推板（4032）快速向内推动，让水源回流。