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一种隧道开挖变形可视化模型实验装置及方法

专利类型:发明专利 

语 言:中文 

申 请 号:CN201710880854.7 

申 请 日:20170926 

发 明 人:仉文岗向钰周周东杨昌友 

申 请 人:重庆大学 

申请人地址:400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号 

公 开 日:20180309 

公 开 号:CN107782248A 

代 理 人:王翔 

代理机构:重庆大学专利中心 50201 

摘  要:发明提供一种隧道开挖变形可视化模型实验装置及方法。该实验装置包括固定在光学平台上的透明模型箱,以及若干透明有机玻璃管和若干透明弹性薄膜管。所述透明模型箱外布置有两台激光发射器和两台CCD工业相机。所述透明弹性薄膜管布置在透明模型箱的内腔S中。所述透明有机玻璃管的一端伸入到透明弹性薄膜管内。所述透明模型箱的内腔S中放置有透明土。所述透明土上表面布置有气囊加载装置。该装置的实验方法包括制作透明模型箱、安装透明有机玻璃管和透明弹性薄膜管、配制透明土、布置气囊加载装置、激光发射器和CCD工业相机等步骤。该实验装置可以模拟隧道开挖从无衬砌到有衬砌状态下的变形规律,试验模型处于可视化环境中,具有广泛的应用前景。 

主 权 项:一种隧道开挖变形可视化模型实验装置,其特征在于:包括固定在光学平台(8)上的透明模型箱(1),以及若干透明有机玻璃管(2)和若干透明弹性薄膜管(3);所述透明模型箱(1)整体为一个矩形箱体;所述透明模型箱(1)相对两块侧面板Ⅰ(101)的板面上开设有对应数量的隧道孔洞(1011);所述侧面板Ⅰ(101)的内侧在隧道孔洞(1011)位置布置有薄膜管固定端(1012);所述透明模型箱(1)外布置有两台激光发射器(6)和两台CCD工业相机(7);所述透明弹性薄膜管(3)布置在透明模型箱(1)的内腔(S)中;所述透明弹性薄膜管(3)的两端固定在对应两个薄膜管固定端(1012)上;所述透明有机玻璃管(2)的一端伸入到透明弹性薄膜管(3)内;所述透明有机玻璃管(2)的管体上设置有数字刻度;所述透明模型箱(1)的内腔(S)中放置有透明土(4);所述透明土(4)将透明弹性薄膜管(3)埋没;所述透明土(4)上表面布置有气囊加载装置(5);实验时,抽出透明有机玻璃管(2)模拟隧道开挖;所述气囊加载装置(5)施加竖向载荷;所述两台激光发射器(6)发射激光,在透明土(2)内分别形成一个平行于开挖方向的透明土散斑场,一个垂直于开挖方向的透明土散斑场。所述两个透明土散斑场均垂直于水平面;所述两台CDD工业相机(7)布置在透明模型箱(1)上方及透明有机玻璃管(2)的抽取侧对侧;在整个洞隧道开挖模拟过程中,所述CDD工业相机(7)记录透明土散斑场的变化,并将数据传递给计算机。 

关 键 词:透明模型箱;透明弹性薄膜;实验装置;透明有机玻璃;视化;隧道开挖变形;CCD工业相机;激光发射器;气囊;安装;试验;应用;前景;布置;制作;提供;配制;放置;包括;处于; 

法律状态: 

IPC专利分类号:G01B11/16