CN210402914U - 一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置。装置包括约束反力板、侧面钢架、螺栓、均布盖板、透明有机玻璃面板、钢板、加劲肋板、工字钢底座；所述约束反力板与侧面钢架采用螺栓连接，所述侧面钢架与试验箱体焊接，透明有机玻璃面板中部设有三个正方形预留口，玻璃面板周围设有一圈法兰盘，玻璃面板与钢板面板采用螺栓连接，整个试验箱体焊接于底部三条工字钢底座上。本实用新型装置刚度大、强度高、密封性能好，可以进行不同隧道形状，不同隧道埋深，不同蓄水构及不同荷载等各种条件下的隧道及围岩相似材料的堆填以及突水突泥的物理模拟试验。

Description

一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置

技术领域

本实用新型属于隧道工程地质灾害物理模型试验领域，具体涉及一种适用于进行不同隧道形状，不同隧道埋深，不同蓄水构及不同荷载造等各种条件下的隧道及围岩相似材料的堆填以及突水突泥的物理模拟试验。

背景技术

近年来，我国交通运输等重大基础设施蓬勃发展。一大批高风险深长隧道正在加速建设，这些隧道具有“埋深大、洞线长、高应力、高水压和地质构造复杂”的显著特点。突水突泥是深长隧道建设过程中经常遇到的重大地质灾害，据不完全统计，约占各类灾害的40%。隧道突水突泥灾害之所以如此严重，主要原因为目前对于隧道突水突泥灾害孕育演化机制不够清楚，缺乏相应的三维试验模拟装置，特别是能够综合考虑不同隧道尺寸，不同隧道形状的试验箱体装置缺乏。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，可以进行不同隧道形状，不同隧道埋深，不同蓄水构造等各种条件下的隧道突水突泥的物理模拟试验。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：包括约束反力板、侧面钢架、螺栓、均布盖板、透明有机玻璃面板、钢板、加劲肋板、工字钢底座；所述约束反力板与侧面钢架采用螺栓连接，所述侧面钢架焊接在由钢板焊接而成的试验箱体上，所述试验箱体正背面为内部为空的钢板面板，所述钢板面板边缘设置了一圈法兰盘，所述透明有机玻璃面板中部设有三个正方形预留口，所述玻璃面板周围设有一圈法兰盘，所述玻璃面板与钢板面板采用螺栓连接，所述整个试验箱体焊接在底部三条工字钢底座上。

进一步的，所述约束反力板包括上下两片钢板、中间加劲肋板、短边方向两侧法的兰盘，所述约束反力板与侧面钢架用螺栓连接。

进一步的，所述试验箱体两侧钢架包括外部加劲肋板、上部四排法兰盘，所述试侧面钢架与试验箱体侧面板采用焊接连接。

进一步的，所述均布盖板包括钢板、短边方向的提手，所述均布盖板尺寸小于试验箱体内部尺寸。

进一步的，所述钢板面板包括四周一圈法兰盘、四边嵌入式防水槽、下部三条工字钢底座安装缺口。

进一步的，所述透明有机玻璃包括上中下三个正方形预留口、四周一圈法兰盘、下部三条工字钢底座安装缺口，所述透明有机玻璃与钢板面板采用螺栓连接。

进一步的，所述加劲肋板包括两短边各设有三个法兰盘，所述试验箱体正背面各有三块可拆卸的加劲肋板。

进一步的，所述箱体侧面板、工字钢底座、加劲肋板、钢板面板均为钢材。

进一步的，所述箱体侧面板、工字钢底座、钢板面板相互之间均采用焊接连接。

有益效果：本实用新型一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，采用如上技术方案，可以进行隧道突水突泥的物理模拟试验。具体体现为：1)通过装置正面透明有机玻璃板上的三个正方形预留口可以开展不同隧道形状，不同隧道埋深，不同蓄水构造等各种条件下的围岩相似材料的堆填；2)通过约束反力板和系统两侧钢架可以进行不同上部荷载情况下的隧道突水突泥试验；3)通过箱体内部布置不同蓄水构造，如断层的位置及大小可以模拟不同断层交错距离、交错角度及位置的隧道突水突泥试验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或装置描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的试验装置结构示意图；

图2为试验箱体装置加劲肋板示意图；

图3为试验箱体装置正背面透明有机玻璃示意图；

图4为试验箱体装置侧面示意图；

图5为试验箱体装置正面示意图；

图6为试验箱体装置俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如附图1，一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置。装置包括约束反力板、箱体侧面钢架、高强螺栓、均布盖板、透明有机玻璃面板、钢板、加劲肋板、工字钢底座；约束反力板与箱体侧面钢架采用螺栓连接，箱体侧面钢架焊接在由钢板焊接而成的试验箱体上，试验箱体正背面为内部为空的钢板面板，钢板面板上设置了一圈法兰盘，透明有机玻璃面板中部设有三个正方形预留口，玻璃面板周围设有一圈法兰盘，玻璃面板与钢板面板采用螺栓连接，整个试验箱体焊接在底部三条工字钢底座上。

如附图2，所述试验箱体正背面均有三块加劲肋板15，所述加劲肋板15两短边各设有三个法兰盘6，所述加劲肋板15通过螺栓连接在装置的最外层即透明有机玻璃面板7的外侧，以防止透明有机玻璃面板7因承受过大压力而变形，保证试验有足够高的精确度。

如附图3，所述试验箱体正背面均有一块透明有机玻璃面板7，所述透明有机玻璃面板7外侧设有一圈法兰盘、中间设有上中下三个正方形预留口10、下部设有三条工字钢底座12安装的预留缺口11，便于工字钢底座12的固定；所述透明有机玻璃面板7通过螺栓连接在加劲肋板15和钢板面板9之间，实现了物理的要求。

如附图4和附图6，所述系统两侧钢架4为加强其刚度和稳定性在钢架4上加了多块加劲肋板5，箱体两侧钢架上部设有四排法兰盘，用于调节约束反力板的高度，以便更好地模拟上部荷载；所述约束反力板包括上下钢板1、中间加劲肋板2；所述箱体两侧钢架4与约束反力板采用螺栓连接，箱体两侧钢架4与箱体侧面板8采用焊接连接。

如附图5，所述内部为空的正背面钢板面板9四周设有一圈嵌入式防水槽13，用于钢板面板9与透明有机玻璃面板7之间的防水条安装，确保整个试验箱体完全密封，保证试验精度；所述钢板面板9外侧设有一圈法兰盘，便于透明有机玻璃面板7、加劲肋板15的安装和拆除，下部设有供三条工字钢底座12安装的预留缺口11，便于工字钢底座12的固定；所述钢板面板9、箱体侧面板8、工字钢底座12相互之间均采用焊接连接。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：包括约束反力板、侧面钢架、螺栓、均布盖板、透明有机玻璃面板、钢板、加劲肋板、工字钢底座；所述约束反力板与侧面钢架采用螺栓连接，所述侧面钢架焊接在由钢板焊接而成的试验箱体上，所述试验箱体正背面为内部为空的钢板面板，所述钢板面板上设置了一圈法兰盘，所述透明有机玻璃面板中部设有三个正方形预留口，所述玻璃面板周围设有一圈法兰盘，所述玻璃面板与钢板面板采用螺栓连接，所述试验箱体焊接于底部三条工字钢底座上。

2.根据权利要求1所述一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：所述约束反力板包括上下两片钢板（1）、中间加劲肋板（2）、短边方向两侧的法兰盘，所述约束反力板与侧面钢架（4）用螺栓连接。

3.根据权利要求2所述一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：所述侧面钢架（4）包括外部加劲肋板（5）、上部的四排法兰盘，所述侧面钢架（4）与试验箱体侧面板（8）采用焊接连接。

4.根据权利要求1所述一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：所述均布盖板（3）包括钢板、短边方向的提手，所述均布盖板尺寸小于试验箱体内部尺寸。

5.根据权利要求1所述一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：所述钢板面板（9）包括四周一圈法兰盘（6）、四边嵌入式防水槽（13）、下部三条工字钢底座（12）安装缺口（11）。

6.根据权利要求1所述一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：所述透明有机玻璃（7）包括上中下三个正方形预留口（10）、四周一圈的法兰盘、下部三条工字钢底座（12）安装缺口（11），所述透明有机玻璃（7）与钢板面板（9）采用螺栓连接。

7.根据权利要求1所述一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：所述加劲肋板（15）包括两短边各设有三个法兰盘，所述试验箱体正背面各有三块可拆卸的加劲肋板（15）。

8.根据权利要求1所述一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：所述试验箱体侧面板（8）、工字钢底座（12）、加劲肋板（15）、钢板面板（9）均为钢材。

9.根据权利要求1所述一种深长隧道突水突泥物理模拟试验箱体装置，其特征在于：所述试验箱体侧面板（8）、工字钢底座（12）、钢板面板（9）相互之间均采用焊接连接。

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