CN212159805U - 冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，属于边坡模型试验装置技术领域。包括安装组件和温度调节组件，其中，安装组件中的箱盖铰接于安装箱，隧道体设于安装箱内，边坡体设于隧道体的两侧，岩土体设于边坡体内部。温度调节组件中的安装杆设于安装箱内，温度感应器固定于安装杆的一端，安装杆固定于安装箱，温度控制器固定安装于安装杆的一端，温度控制器与温度感应器电性连接，冷风机和热风机分别与温度控制器电性连接，冷风机的出口连通有冷风管，热风机的出口连通有热风管，冷风管和热风管均固定于安装箱内部，冷风管和热风管上开设有出风孔。结构简单，操作方便，实现自动控制温度，从而实现冻融循环作用。

Description

冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置

技术领域

本实用新型涉及边坡模型试验装置技术领域，具体而言，涉及一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置。

背景技术

藏区高速公路地处高海拔寒冷地区，工程场地地形高差变化较大且地形条件复杂。藏区高速公路产生很多隧道，因此，也产生了很多隧道洞口边坡。隧道洞口边坡受降雨和冻融的影响，表现为季节性和重复性，冻融循环作用对隧道洞口边坡的岩体内部微裂隙和孔隙扩大、贯通，水更容易侵入，影响隧道洞口边坡稳定性。

为了研究冻融循环作用下对隧道洞口边坡的影响，需要预先制造隧道边坡模型，然后模拟出冻融循环作用，从而记录、观察冻融循环作用对隧道边坡模型的影响，目前没有专门用于研究冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，旨在改善目前没有专门用于研究冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置的问题。

本实用新型是这样实现的：本实用新型提供一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，包括安装组件和温度调节组件，其中，隧道边坡模型设置在安装组件内，温度调节组件设置在安装组件内，温度调节组件实现安装组件内温度变化，以便使隧道边坡模型实现冷溶循环作用。

所述安装组件包括安装箱、箱盖、隧道体、边坡体和岩土体，所述安装箱为一端开口的箱体，所述箱盖铰接于所述安装箱的开口处，所述隧道体设置于所述安装箱内，所述边坡体设置于所述隧道体的两侧，所述岩土体设置于所述边坡体的内部。

所述温度调节组件包括安装杆、温度感应器、冷风机、热风机和温度控制器，所述安装杆设置于所述安装箱的内部，所述温度感应器固定安装于所述安装杆的一端，所述安装杆远离所述温度感应器的一侧固定安装于所述安装箱的侧壁上，所述温度控制器固定安装于所述安装杆远离所述温度感应器的一端端部，所述温度控制器设置在所述安装箱的外部，所述温度控制器与所述温度感应器电性连接，所述冷风机和所述热风机分别与所述温度控制器电性连接，所述冷风机和所述热风机均固定安装于所述安装箱的外侧，所述冷风机的出口连通有冷风管，所述热风机的出口连通有热风管，所述冷风管和所述热风管均固定安装于所述安装箱的内部，所述冷风管和所述热风管上均匀的开设有若干出风孔。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱盖和所述安装箱之间设置有搭扣，所述搭扣固定安装于所述安装箱上。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱盖靠近所述搭扣的一侧固定有拉手。

在本实用新型的一种实施例中，所述安装箱的外侧两端均固定有安装块，所述安装块上转动安装有把手。

在本实用新型的一种实施例中，所述把手上套接有橡胶套。

在本实用新型的一种实施例中，所述安装箱的底端四角位置均固定有自锁万向轮。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱盖远离所述拉手的一面外侧粘贴有密封圈，所述密封圈能够与所述安装箱抵触。

在本实用新型的一种实施例中，所述安装箱远离所述冷风机的一端和所述箱盖上均设置有透明钢化玻璃。

在本实用新型的一种实施例中，所述安装箱的内部设置有保温层。

在本实用新型的一种实施例中，所述保温层为岩棉层。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，使用时，通过温度感应器监测安装箱内的温度，并把监测到的温度以电信号的形式传递给温度控制器，然后温度控制器根据传递来的信号分析安装箱内是需要增温还是降温，需要降温时，温度控制器给冷风机发射信号，冷风机工作产生冷风，进而冷风进入到冷风管，然后冷风从冷风管上的出风孔排向安装箱，进而安装箱内温度降低，进而随着安装箱内温度的降低，边坡体内的岩土体实现冷冻；

需要升温时，温度控制器给热风机发射信号，热风机工作产生热风，进而热风进入到热风管，然后热风从热风管上的出风孔排向安装箱，进而安装箱内温度升高，进而随着安装箱内温度的升高，边坡体内的岩土体实现融化，以此循环试验，进而岩土体对边坡体进行冻融循环作用，结构简单，操作方便，实现自动控制温度，从而实现冻融循环作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式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实用新型的某些实施例，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是本实用新型实施方式提供的装置立体结构示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的安装箱内部结构示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的装置后侧结构示意图；

图4为本实用新型中图3的A处放大图；

图5为本实用新型实施方式提供的箱盖打开状态示意图；

图6为本实用新型实施方式提供的安装箱结构示意图。

图中：100-安装组件；110-安装箱；111-搭扣；112-安装块；113-把手；1131-橡胶套；114-自锁万向轮；115-保温层；120-箱盖；121-拉手；122-密封圈；130-隧道体；140-边坡体；150-岩土体；160-透明钢化玻璃；200-温度调节组件；210-安装杆；220-温度感应器；230-冷风机；231-冷风管；240-热风机；241-热风管；250-出风孔；260-温度控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

实施例

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，包括安装组件100和温度调节组件200，其中，隧道边坡模型设置在安装组件100内，温度调节组件200设置在安装组件100内，温度调节组件200实现安装组件100内温度变化，以便使隧道边坡模型实现冷溶循环作用。

请参阅图1和图2，安装组件100包括安装箱110、箱盖120、隧道体130、边坡体140和岩土体150，安装箱110的内部设置有保温层115（如图6），保温层115为岩棉层，实现给安装箱110保温，避免热量散发，保温效果好。安装箱110为上端开口的箱体，箱盖120铰接于安装箱110的开口处，箱盖120实现对安装箱110的封闭，隧道体130设置于安装箱110内，边坡体140设置于隧道体130的两侧，岩土体150设置于边坡体140的内部，实现隧道洞口边坡模型的安装固定。

请参阅图1、图2和图3，在具体设置时，箱盖120和安装箱110之间设置有搭扣111，搭扣111固定安装于安装箱110上，实现箱盖120与安装箱110之间的固定和分离。箱盖120靠近搭扣111的一侧固定有拉手121，方便工作人员用拉手121打开箱盖120，方便工作。安装箱110的外侧两端均固定有安装块112，安装块112上转动安装有把手113，方便工作人员利用把手113搬动整个装置，需要说明的是，把手113的外侧套接有橡胶套1131，工人用手接触把手113时，手与橡胶套1131柔性接触，提高手的舒适度。另外，在安装箱110的底端四角位置均固定有自锁万向轮114，实现整个装置的移动和固定，提高装置的机动性和灵活性。

请参阅图5，另外，在本实用新型的一种实施例中，箱盖120远离拉手121的一面外侧粘贴有密封圈122，密封圈122能够与安装箱110抵触。当箱盖120与安装箱110闭合时，密封圈122与安装箱110的开口端紧密抵触，进而防止热量从箱盖120与安装箱110之间的间隙泄露出，起到密封作用，安装箱110远离冷风机230的一端和箱盖120上均设置有透明钢化玻璃160，方便工作人员从外侧观测到安装箱110内部情况，方便工作。

请参阅图3和图4，温度调节组件200包括安装杆210、温度感应器220、冷风机230、热风机240和温度控制器260，安装杆210设置于安装箱110的内部，温度感应器220通过螺钉固定安装于安装杆210的一端端部，安装杆210远离温度感应器220的一侧固定安装于安装箱110的侧壁上，温度控制器260通过螺钉固定安装于安装杆210远离温度感应器220的一端端部，温度控制器260设置在安装箱110的外部，温度控制器260与温度感应器220通过导线电性连接，冷风机230和热风机240分别与温度控制器260通过导线电性连接，冷风机230和热风机240均通过螺栓固定安装于安装箱110的外侧，冷风机230的出口连通有冷风管231，热风机240的出口连通有热风管241，冷风管231和热风管241均固定安装于安装箱110的内部，冷风管231和热风管241上均匀的开设有若干出风孔250，实现对安装箱110内温度的自动调节，进而安装箱110内岩土体150对边坡体140实现冻融循环作用。

具体的，该冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置的工作原理：通过温度感应器220监测安装箱110内的温度，并把监测到的温度以电信号的形式传递给温度控制器260，然后温度控制器260根据传递来的信号分析安装箱110内是需要增温还是降温，需要降温时，温度控制器260给冷风机230发射信号，冷风机230工作产生冷风，进而冷风进入到冷风管231，然后冷风从冷风管231上的出风孔250排向安装箱110，进而安装箱110内温度降低，进而随着安装箱110内温度的降低，边坡体140内的岩土体150实现冷冻；

需要升温时，温度控制器260给热风机240发射信号，热风机240工作产生热风，进而热风进入到热风管241，然后热风从热风管241上的出风孔250排向安装箱110，进而安装箱110内温度升高，进而随着安装箱110内温度的升高，边坡体140内的岩土体150实现融化，以此循环试验，进而岩土体150对边坡体140进行冻融循环作用，结构简单，操作方便，实现自动控制温度，从而实现冻融循环作用。

需要说明的是温度感应器220、冷风机230、热风机240和温度控制器260具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

温度感应器220、冷风机230、热风机240和温度控制器260的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，包括

安装组件（100），所述安装组件（100）包括安装箱（110）、箱盖（120）、隧道体（130）、边坡体（140）和岩土体（150），所述安装箱（110）为一端开口的箱体，所述箱盖（120）铰接于所述安装箱（110）的开口处，所述隧道体（130）设置于所述安装箱（110）内，所述边坡体（140）设置于所述隧道体（130）的两侧，所述岩土体（150）设置于所述边坡体（140）的内部；

温度调节组件（200），所述温度调节组件（200）包括安装杆（210）、温度感应器（220）、冷风机（230）、热风机（240）和温度控制器（260），所述安装杆（210）设置于所述安装箱（110）的内部，所述温度感应器（220）固定安装于所述安装杆（210）的一端，所述安装杆（210）远离所述温度感应器（220）的一侧固定安装于所述安装箱（110）的侧壁上，所述温度控制器（260）固定安装于所述安装杆（210）远离所述温度感应器（220）的一端端部，所述温度控制器（260）设置在所述安装箱（110）的外部，所述温度控制器（260）与所述温度感应器（220）电性连接，所述冷风机（230）和所述热风机（240）分别与所述温度控制器（260）电性连接，所述冷风机（230）和所述热风机（240）均固定安装于所述安装箱（110）的外侧，所述冷风机（230）的出口连通有冷风管（231），所述热风机（240）的出口连通有热风管（241），所述冷风管（231）和所述热风管（241）均固定安装于所述安装箱（110）的内部，所述冷风管（231）和所述热风管（241）上均匀的开设有若干出风孔（250）。

2.根据权利要求1所述的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，所述箱盖（120）和所述安装箱（110）之间设置有搭扣（111），所述搭扣（111）固定安装于所述安装箱（110）上。

3.根据权利要求2所述的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，所述箱盖（120）靠近所述搭扣（111）的一侧固定有拉手（121）。

4.根据权利要求1所述的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，所述安装箱（110）的外侧两端均固定有安装块（112），所述安装块（112）上转动安装有把手（113）。

5.根据权利要求4所述的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，所述把手（113）上套接有橡胶套（1131）。

6.根据权利要求1所述的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，所述安装箱（110）的底端四角位置均固定有自锁万向轮（114）。

7.根据权利要求3所述的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，所述箱盖（120）远离所述拉手（121）的一面外侧粘贴有密封圈（122），所述密封圈（122）能够与所述安装箱（110）抵触。

8.根据权利要求1所述的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，所述安装箱（110）远离所述冷风机（230）的一端和所述箱盖（120）上均设置有透明钢化玻璃（160）。

9.根据权利要求1所述的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，所述安装箱（110）的内部设置有保温层（115）。

10.根据权利要求9所述的一种冻融循环作用下隧道洞口边坡模型试验装置，其特征在于，所述保温层（115）为岩棉层。

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