CN205691429U - 一种隧道网壳室内模型试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种隧道网壳室内模型试验装置，涉及岩土工程相似模型试验领域，包括油压千斤顶、钢板、木板、固定设备和网壳模型试件。试验首先将网壳模型试件安装于固定设备，钢板、木板及砂浆将油压千斤顶提供的集中荷载转化为近似分布的面荷载，来模拟围岩压力对于网壳的作用，试验时随着千斤顶逐渐加载，直至模型试件达到极限承载能力而被破坏，本实用新型能够有效测量网壳的承载能力及变形情况，为在实际工程中应用提供数据和参考。

Description

一种隧道网壳室内模型试验装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程室内模型试验装置，具体涉及一种隧道网壳室内模型试验装置。

背景技术

随着城市地下空间建设的发展、矿山资源的开采与利用，岩土工程中的隧道及矿山巷道支护工程得到广泛的研究与应用。目前，隧道及矿山支护使用最广泛的即为金属支架、U型钢支架、锚喷支护及锚网喷支护等结构。而在使用过程中，却由于支架强度不够，或围岩压力分布不均匀、过大而产生诸多安全问题。

因此，有必要在实际施工之前，进行室内模型试验，以验证结构的安全可靠性，同时，为进一步降低试验成本，缩短试验周期，也有必要采取经济有效的试验方法。在隧道网壳支架中，往往由几片网壳拼装而成，故在室内试验中，常常取出网壳支架的一片网壳进行模型试验，来测量网壳的承载能力及变形情况，同时及时发现其薄弱部位，以便于在实际工程中进行调整。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种隧道网壳室内模型试验装置，能够有效测量网壳的承载能力及变形情况，为实际工程中应用提供数据和参考。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种隧道网壳室内模型试验装置，包括油压千斤顶、钢板、木板、固定设备和网壳模型试件，在所述油压千斤顶和所述网壳模型试件中间设置所述钢板，用所述木板挡住所述钢板间及所述钢板和所述固定设备间的空隙，所述固定设备用以固定所述油压千斤顶和所述网壳模型试件。

进一步的，所述油压千斤顶包括三个，每个所述油压千斤顶可以提供的最大压力为1000KN，在所述油压千斤顶和所述网壳模型试件中间设置三块所述钢板，所述钢板和所述网壳模型试件中间用砂浆充填密实，并用所述木板挡住所述钢板间及所述钢板和所述固定设备间的空隙，目的在于将千斤顶提供的集中荷载转换为近似分布面荷载，来模拟围岩压力对于网壳的作用。

进一步的，所述固定设备包括工字钢、钢梁、螺栓及双层钢板。

进一步的，所述固定设备的工字钢用以固定所述油压千斤顶，所述固定设备的钢梁两端分别通过两个所述螺栓和所述双层钢板固定所述网壳模型试件，在所述双层钢板中间涂上黄油，以实现所述网壳模型试件可以沿着径向滑动，避免两端出现非常大的应力集中现象。

本实用新型提供了一种隧道网壳室内模型试验装置，通过各部件的相互作用，将网壳模型试件安装固定于试验装置，通过油压千斤顶的加载来模拟围岩压力对于网壳的作用，随着千斤顶的逐步加载来测量网壳的承载能力及变形情况，为实际工程中应用提供数据和参考。

附图说明

图1为本实用新型主视图；

图2为本实用新型侧视图。

其中：1为网壳模型试件；2为油压千斤顶；3为工字钢；4为钢板；5为木板；6为砂浆；7为双层钢板；8为螺栓；9为钢梁

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

结合附图1和图2，本实用新型提供了一种隧道网壳模型试验装置，如图1所示，包括网壳模型试件1，油压千斤顶2，工字钢3，钢板4，木板5，砂浆6，双层钢板7，螺栓8以及钢梁9。进行试验时，首先将网壳模型试件1放置于钢梁9上，并通过双层钢板7和两个螺栓8固定，双层钢板7中间涂上黄油，以使得网壳模型试件1可以沿着径向滑动，避免两端出现非常大的应力集中现象。将油压千斤顶2置于工字钢3上，为防止荷载加载到一定值时，工字钢3有可能发生抬起现象，将工字钢3安装在固定装置上，在油压千斤顶2和网壳模型试件1中间设置三块钢板4，钢板4和网壳模型试件1中间用砂浆6充填密实，并用木板5挡住钢板4间及钢板4和双层钢板7间的空隙，目的在于将千斤顶提供的集 中荷载转化为近似分布面荷载，来模拟围岩压力对于网壳的作用。

试验之前，可以将应变片分为两大组分别贴在网壳模型试件1的钢筋和混凝土上，用以测量网壳模型试件1中钢筋和混凝土随着荷载应力增加而出现的应变及位移变化。试验时，千斤顶逐渐加载，直至网壳模型试件1承受极限荷载而被压坏，从而确定网壳模型试件1的极限承载能力，以及钢筋的应力应变和混凝土的荷载位移变化规律，以判断网壳模型试件1的薄弱部位，为实际工程中应用提供数据和参考。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种隧道网壳室内模型试验装置，其特征在于，由油压千斤顶、钢板、木板、固定设备和网壳模型试件组成，在所述油压千斤顶和所述网壳模型试件中间设置所述钢板，用所述木板挡住所述钢板间及所述钢板和所述固定设备间的空隙，所述固定设备用以固定所述油压千斤顶和所述网壳模型试件。

2.根据权利要求1所述的一种隧道网壳室内模型试验装置，其特征在于，所述油压千斤顶包括三个，每个所述油压千斤顶可以提供的最大压力为1000KN，在所述油压千斤顶和所述网壳模型试件中间设置三块所述钢板，所述钢板和所述网壳模型试件中间用砂浆充填密实。

3.根据权利要求1所述的一种隧道网壳室内模型试验装置，其特征在于，所述固定设备由工字钢、钢梁、螺栓及双层钢板组成。

4.根据权利要求3所述的一种隧道网壳室内模型试验装置，其特征在于，所述固定设备的工字钢用以固定所述油压千斤顶，所述固定设备的钢梁两端分别通过两个所述螺栓和所述双层钢板固定所述网壳模型试件，在所述双层钢板中间涂上黄油。