本實(shí)用新型涉及模擬隧道實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，尤其是一種真三軸模擬隧道實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

為了研究隧道的應(yīng)力應(yīng)變情況，實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常需要鋪設(shè)相似模型,用以進(jìn)行相似模擬實(shí)驗(yàn)。相似模擬實(shí)驗(yàn)是一種有效分析推測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)進(jìn)行相似模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)探究本質(zhì)規(guī)律、推測(cè)現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)研究隧道圍巖控制規(guī)律意義重大。

為了更為真實(shí)的模擬隧道內(nèi)情況，需要對(duì)其進(jìn)行三相主動(dòng)施壓，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置或是不能滿足三向主動(dòng)施壓，或是由于結(jié)構(gòu)的原因不能滿足大中型實(shí)驗(yàn)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種真三軸模擬隧道實(shí)驗(yàn)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種真三軸模擬隧道實(shí)驗(yàn)裝置，包括承接板，設(shè)置于所述承接板上的內(nèi)外套設(shè)的內(nèi)中空框架和外中空框架；設(shè)置于所述內(nèi)中空框體的外壁與所述外中空框體的內(nèi)壁之間的液壓缸；所述內(nèi)中空框架由首尾相接的頂板、前側(cè)板、底板、后側(cè)板通過(guò)左側(cè)板和右側(cè)板圍合而成，所述前側(cè)板和所述后側(cè)板均包括由上向下并排設(shè)置且可旋轉(zhuǎn)的多個(gè)條形板；所述外中空框架由首尾相接的頂蓋、前側(cè)蓋、底蓋、后側(cè)蓋通過(guò)左側(cè)蓋和右側(cè)蓋圍合而成；所述前側(cè)蓋和所述后側(cè)蓋均包括由上向下并排設(shè)置且可旋轉(zhuǎn)的多個(gè)條形蓋。

優(yōu)選的，所述頂板、前側(cè)板、底板、后側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板相鄰的位置設(shè)有彈性材料。

優(yōu)選的，所述彈性材料為泡沫條或者橡膠條。

優(yōu)選的所述頂板、前側(cè)板、底板、后側(cè)板、左側(cè)板以及右側(cè)板均包括平板體，以及由所述平板體的側(cè)邊向外延伸的斜邊體；所述斜邊體與所述平板體的之間形成的夾角為鈍角。

優(yōu)選的，所述頂蓋、前側(cè)蓋、底蓋、后側(cè)蓋、左側(cè)蓋以及右側(cè)蓋相互之間均通過(guò)多個(gè)連接件連接。

優(yōu)選的，每一所述連接件包括一弧形彎管，連接于所述弧形彎管兩端的連接平板，每個(gè)連接平板上均設(shè)有多個(gè)第二連接孔，每個(gè)蓋件上均設(shè)有第一連接孔，第一連接孔與其位置對(duì)應(yīng)的第二連接孔通過(guò)緊固件連接。

優(yōu)選的，每個(gè)條形前蓋均包括一前蓋體,以及由所述前蓋體的右側(cè)壁向右延伸的右栓接部；每一所述右栓接部上開(kāi)設(shè)一右套孔,所述右套孔與一前主軸配合。

優(yōu)選的，所述右側(cè)蓋包括一右蓋體，由所述右蓋體的前側(cè)壁向前延伸的間隔設(shè)置的前栓接部，所述前栓接部上設(shè)有與所述前主軸配合的前套孔，且所述前栓接部與所述右栓接部交錯(cuò)設(shè)置。

優(yōu)選的，每個(gè)條形后蓋均包括一后蓋體,以及由所述后蓋體的左側(cè)壁向左延伸的左栓接部；所述左栓接部上開(kāi)設(shè)一左套孔,所述左套孔與一后主軸配合。

優(yōu)選的，所述左側(cè)蓋包括一左蓋體，由所述左蓋體的后側(cè)壁向后延伸的間隔設(shè)置的后栓接部，所述后栓接部上設(shè)有與所述后主軸配合的后套孔，且所述后栓接部與所述左栓接部相互交錯(cuò)設(shè)置。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型通過(guò)位于內(nèi)中空框架和外中空框架之間的液壓缸給模型提供三向的壓力；由于前側(cè)板和后側(cè)板均由多個(gè)并排設(shè)置且可旋轉(zhuǎn)的條形板組成，同時(shí)，前側(cè)蓋和后側(cè)蓋均由多個(gè)并排設(shè)置且可旋轉(zhuǎn)的條形蓋組成，故在鋪設(shè)模型時(shí)可分層進(jìn)行鋪設(shè)，從而方便了實(shí)驗(yàn)人員作業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)裝置的閉合時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)裝置的俯視圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)裝置的前視圖；

圖4為本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)裝置的打開(kāi)時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：承接板1；液壓缸2；頂板3；前側(cè)板4；底板5；后側(cè)板6；左側(cè)板 7；右側(cè)板8；彈性材料9；平板體10；斜邊體11；前通孔12；后通孔13；頂蓋14；前側(cè)蓋15；底蓋16；后側(cè)蓋17；左側(cè)蓋18；右側(cè)蓋19；連接件20；弧形彎管21；連接平板22；前蓋體23；右栓接部24；前肋條25；前主軸26；前栓接部27；后蓋體28；左栓接部29；后肋條30；后主軸31；左蓋體32；后栓接部33；第一連接孔34；緊固件35；右蓋體36。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種真三軸模擬隧道實(shí)驗(yàn)裝置，包括承接板1，設(shè)置于所述承接板1上的內(nèi)外套設(shè)的內(nèi)中空框架和外中空框架；設(shè)置于所述內(nèi)中空框體的外壁與所述外中空框體的內(nèi)壁之間的液壓缸2。

所述內(nèi)中空框架由首尾相接的頂板3、前側(cè)板4、底板5、后側(cè)板6通過(guò)左側(cè)板7和右側(cè)板8圍合而成。上述各個(gè)相鄰的板件(此處板件指的是頂板3、前側(cè)板4、底板5、后側(cè)板6、左側(cè)板7以及右側(cè)板8)相鄰的位置設(shè)有彈性材料9，該彈性材料9為板件的移動(dòng)提供活動(dòng)間隙，保證板件在受壓后可相對(duì)移動(dòng)，而且確保在內(nèi)中空框體內(nèi)鋪設(shè)材料后不會(huì)從板件相接的縫隙處漏出。所述彈性材料9為泡沫條或者橡膠條。

如圖4所示，各個(gè)板件均包括平板體10，以及由平板體10的側(cè)邊向外延伸的斜邊體11。如圖2所示，相鄰平板體10的相鄰的斜邊體11之間設(shè)置所述彈性材料9。所述斜邊體11與所述平板體10的之間形成的夾角為鈍角，該鈍角優(yōu)選135度。

如圖4所示，所述前側(cè)板4和所述后側(cè)板6均包括由上向下并排設(shè)置的三個(gè)(當(dāng)然，也可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)為其他數(shù)量)條形板。具體的，所述前側(cè)板4 包括由上向下并排設(shè)置的三個(gè)條形前側(cè)板。位于中間的條形前側(cè)板的中間位置開(kāi)設(shè)一連通內(nèi)外的前通孔12，通過(guò)該前通孔12放置形成隧道的長(zhǎng)方體木塊，同時(shí)該前通孔12還具有觀察功能，方便觀察模型的變形等。所述后側(cè)板6包括由上向下并排設(shè)置的三個(gè)條形后側(cè)板。位于中間的條形后側(cè)板6的中間位置開(kāi)設(shè)一連通內(nèi)外的后通孔13，所述后通孔13與所述前通孔12配合，用來(lái)架設(shè)所述長(zhǎng)木條，同時(shí)觀察模型的變形等。所述前側(cè)板4和所述后側(cè)板6之所以設(shè)置成多個(gè)分割的條形板，主要是為了在所述中空框體填充相似材料，可分層進(jìn)行鋪設(shè)，從而方便了實(shí)驗(yàn)人員作業(yè)。

所述外中空框架由首尾相接的頂蓋14、前側(cè)蓋15、底蓋16、后側(cè)蓋17通過(guò)左側(cè)蓋18和右側(cè)蓋19圍合而成。上述各個(gè)相鄰的蓋件(此處蓋件指的是頂蓋 14、前側(cè)蓋15、底蓋16、后側(cè)蓋17、左側(cè)蓋18以及右側(cè)蓋19)之間通過(guò)多個(gè)連接件20連接。每一所述連接件20包括一弧形彎管21，連接于所述弧形彎管 21兩端的連接平板22，每個(gè)連接平板22上均設(shè)有多個(gè)第二連接孔，每個(gè)蓋件上均設(shè)有第一連接孔34，第一連接孔34與其位置對(duì)應(yīng)的第二連接孔通過(guò)緊固件 35連接，從而將相鄰的蓋件之間連接起來(lái)。所述緊固件35可以是螺栓、螺釘?shù)取?/p>

所述前側(cè)蓋(15)和所述后側(cè)蓋(17)均包括由上向下并排設(shè)置且可旋轉(zhuǎn)的多個(gè)條形蓋。具體地，所述前側(cè)蓋15包括由上向下并排設(shè)置的三個(gè)(當(dāng)然，也可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)為其他數(shù)量)條形前蓋。每個(gè)條形前蓋均包括一前蓋體23, 以及由所述前蓋體23的右側(cè)壁向右延伸的右栓接部24。所述前蓋體23內(nèi)部沿著所述前蓋體23的長(zhǎng)度方向均勻設(shè)有多個(gè)前肋條25，增加前蓋體23的強(qiáng)度。每一所述右栓接部24上開(kāi)設(shè)一右套孔,所述右套孔與一前主軸26配合。位于最上方的條形前蓋的前蓋體23的上側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)與第二連接孔配合的第一連接孔34。位于最下方的條形前蓋的前蓋體23的下側(cè)壁上也設(shè)有多個(gè)與第二連接孔配合的第一連接孔34。所述右側(cè)蓋19包括一右蓋體36，由所述右蓋體36的前側(cè)壁向前延伸的間隔設(shè)置的前栓接部27，所述前栓接部27上設(shè)有與所述前主軸 26配合的前套孔，且所述前栓接部27與所述右栓接部24交錯(cuò)設(shè)置。

所述后側(cè)蓋17包括由上向下并排設(shè)置的三個(gè)條形后蓋。三個(gè)條形后蓋均包括一后蓋體28,以及由所述后蓋體28的左側(cè)壁向左延伸的左栓接部29。所述后蓋體28內(nèi)部沿著所述后蓋體28的長(zhǎng)度方向均勻設(shè)有多個(gè)后肋條30，增加后蓋體28的強(qiáng)度。所述左栓接部29上開(kāi)設(shè)一左套孔,所述左套孔與一后主軸31配合。位于最上方的條形后蓋的后蓋體28的上側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)第一連接孔34。位于最下方的條形后蓋的后蓋體28的下側(cè)壁上也設(shè)有多個(gè)第一連接孔34。所述左側(cè)蓋18包括一左蓋體32，由所述左蓋體32的后側(cè)壁向后延伸的間隔設(shè)置的后栓接部33，所述后栓接部33上設(shè)有與所述后主軸31配合的后套孔，且所述后栓接部33與所述左栓接部29相互交錯(cuò)設(shè)置。

所述液壓缸2為多個(gè)，在所述頂蓋14與所述頂板3之間、所述底蓋16與所述底板5之間、所述前側(cè)蓋15與所述前側(cè)板4之間、所述后側(cè)蓋17與所述后側(cè)板6之間、所述左側(cè)蓋18與所述左側(cè)板7之間、所述右側(cè)蓋19右所述右側(cè)板8之間均設(shè)有液壓缸2，為模型提供三向壓力，此處所謂三向，即上下、左右前后三個(gè)方向。其中，所述頂蓋14與所述頂板3之間，所述底蓋16與所述底板5之間的液壓缸提供上下方向的壓力；所述前側(cè)蓋15與所述前側(cè)板4之間、所述后側(cè)蓋17與所述后側(cè)板6之間的液壓缸提供前后方向的壓力，所述左側(cè)蓋 18與所述左側(cè)板7之間、所述右側(cè)蓋19右所述右側(cè)板8之間的液壓缸提供左右方向的壓力。

使用時(shí)，如圖2所示，首先將裝置至于打開(kāi)狀態(tài)，然后閉合最下面的條形前蓋、條形后蓋，前側(cè)板4以及后側(cè)板6，將外中空框架和內(nèi)中空框架的下端圍合起來(lái)；然后鋪設(shè)下部相似材料；下部相似材料鋪設(shè)完成后，然后閉合最中間的條形前蓋、條形后蓋、前側(cè)板4以及后側(cè)板6，接著鋪設(shè)中間相似材料，在鋪設(shè)中間層材料時(shí)，先將長(zhǎng)方體木塊塞入前后蓋的通孔中，鋪設(shè)相似材料將長(zhǎng)方體木塊掩埋，之后繼續(xù)鋪設(shè)上層，在鋪設(shè)好模型后，將頂蓋14通過(guò)連接件20 固定至左側(cè)蓋18、右側(cè)蓋19、前側(cè)蓋15和后側(cè)蓋17上，待相似材料晾干后，抽出中間木塊，形成隧道模型；控制液壓缸2對(duì)模型施加三相壓力。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。