1.一種多功能微型隧道掘進(jìn)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、微型隧道掘進(jìn)機(jī)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)和動(dòng)力控制系統(tǒng)；其中：
所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由鋁合金方管型材梁柱裝配而成，鋁合金方管型材梁柱通過螺栓和連接件組成框架結(jié)構(gòu)；所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下部四角帶有調(diào)平螺栓和錨固定件；所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上表面固定有預(yù)打孔的平臺(tái)鋼板；所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)側(cè)面固定有動(dòng)力控制系統(tǒng)上的工作箱；所述平臺(tái)鋼板上固定有動(dòng)力控制系統(tǒng)上的推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)和附屬拍照設(shè)備；
所述動(dòng)力控制系統(tǒng)包括推進(jìn)動(dòng)力控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力控制系統(tǒng)和控制箱，所述推進(jìn)動(dòng)力控制系統(tǒng)用以調(diào)節(jié)所述的微型隧道掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)速率和方向；所述轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力控制系統(tǒng)用以調(diào)節(jié)所述的刀盤的旋轉(zhuǎn)速率和方向；所述控制箱通過調(diào)節(jié)所述的微型隧道掘進(jìn)機(jī)的推進(jìn)狀態(tài)以滿足不同開挖需求；
所述推進(jìn)動(dòng)力控制系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、螺紋傳動(dòng)鋼軸、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、馬達(dá)齒輪、傳動(dòng)皮帶、鋼軸齒輪、支座板、箍爪、螺紋箍以及軸力應(yīng)變片，馬達(dá)齒輪固定于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上，鋼軸齒輪固定于螺紋傳動(dòng)鋼軸一端，馬達(dá)齒輪與鋼軸齒輪通過第一傳動(dòng)皮帶連接，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)通過第一傳動(dòng)皮帶帶動(dòng)螺紋傳動(dòng)鋼軸轉(zhuǎn)動(dòng)；螺紋箍抱箍在螺紋傳動(dòng)鋼軸上，螺紋傳動(dòng)鋼軸通過螺紋驅(qū)動(dòng)螺紋箍作前后運(yùn)動(dòng)；螺紋箍及箍爪均固定于支座板上，當(dāng)螺紋箍運(yùn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)支座板作前后運(yùn)動(dòng)，箍爪抱箍在導(dǎo)軌上，為支座板運(yùn)動(dòng)提供導(dǎo)向；螺紋傳動(dòng)鋼軸與鋼軸齒輪固定處預(yù)埋有軸力應(yīng)變片，所述軸力應(yīng)變片連接應(yīng)變采集器，用以測量推進(jìn)過程中螺紋傳動(dòng)鋼軸的軸力；所述轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、馬達(dá)齒輪、第二傳動(dòng)皮帶、刀盤齒輪、刀盤傳動(dòng)軸、固定螺栓以及刀盤；第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)通過固定螺栓固定于閉口封板或開口封板上，第二馬達(dá)齒輪固定在第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上，刀盤齒輪固定在傳動(dòng)軸一端上，第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)通過皮帶連接傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸另一端上固定有刀盤，第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)通過皮帶帶動(dòng)傳動(dòng)軸，進(jìn)而帶動(dòng)固定在傳動(dòng)軸上的刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)切削土體；
所述微型隧道掘進(jìn)機(jī)包括不銹鋼盾殼，不銹鋼盾殼包括連接部分、管片部分和機(jī)頭部分，連接部分由第一不銹鋼殼體和連接肋焊接成整體，連接肋底座通過螺栓固定于支座板上；機(jī)頭部分包括第二不銹鋼殼體、封板，第二不銹鋼殼體與封板通過螺栓連接；封板上部開有第一螺栓孔，用以與轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力控制系統(tǒng)相連；周圍開有第二螺栓孔，用以與不銹鋼盾殼相連；封板中心開有中軸孔，用以固定刀盤傳動(dòng)軸；
所述的泥漿循環(huán)系統(tǒng)包括恒壓泵、泥漿池、廢漿池、進(jìn)漿管、進(jìn)漿壓力表、出漿管及出漿壓力表，進(jìn)漿管末端與注漿孔相連，進(jìn)漿管開端伸入泥漿池內(nèi)，進(jìn)漿管連接恒壓泵，出漿管開端與出漿孔相連，出漿管末端伸入廢漿池，恒壓泵通過進(jìn)漿管將新鮮泥漿以一定的壓力送入開挖面，開挖面的廢泥漿通過出漿管排出至廢漿池，進(jìn)漿管和出漿管上分別設(shè)有進(jìn)漿壓力表和出漿壓力表，用于監(jiān)測進(jìn)出泥漿壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能微型隧道掘進(jìn)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述封板為開口封板或閉口封板，開口封板即有出土口，閉口封板即無出土口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能微型隧道掘進(jìn)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述閉口封板上開有注漿孔和出漿孔，注漿孔用于向開挖面注入新鮮泥漿，出漿孔用于向外排出廢漿，所述的進(jìn)漿管末端與所述的閉口封板進(jìn)漿孔相連，所述的出漿管始端與所述的閉口封板出漿孔相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能微型隧道掘進(jìn)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述開口封板上開有注漿孔和出土口，注漿孔用于向開挖面注入新鮮泥漿，出土口用于向外排出土，所述的進(jìn)漿管末端與所述的開口封板進(jìn)漿孔相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能微型隧道掘進(jìn)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，控制箱上設(shè)包括推進(jìn)速率控制旋鈕、第一電源總開關(guān)（急停按鈕）、前進(jìn)按鈕、停止按鈕、后退按鈕、刀盤轉(zhuǎn)速控制旋鈕、第二電源總開關(guān)（急停按鈕）、正轉(zhuǎn)按鈕、停止按鈕和逆轉(zhuǎn)按鈕。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能微型隧道掘進(jìn)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，通過控制箱調(diào)節(jié)所述的微型隧道掘進(jìn)機(jī)的速率、前進(jìn)方向和刀盤的旋轉(zhuǎn)速率、方向?qū)崿F(xiàn)其推進(jìn)-正轉(zhuǎn)、原地-正轉(zhuǎn)、推進(jìn)-反轉(zhuǎn)、原地-反轉(zhuǎn)、后退-正轉(zhuǎn)、后退-反轉(zhuǎn)等狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)不同隧道掘進(jìn)模擬需求；如遇微型隧道掘進(jìn)機(jī)卡機(jī)，可采用原地-正轉(zhuǎn)、原地-反轉(zhuǎn)、后退-正轉(zhuǎn)、后退-反轉(zhuǎn)等狀態(tài)解困。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能微型隧道掘進(jìn)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包含一套多用途泥漿循環(huán)系統(tǒng)；模擬泥水平衡盾構(gòu)時(shí)，從泥漿池泵送新鮮泥漿至開挖面以維持其穩(wěn)定性、排出廢漿至廢漿池；模擬土壓平衡盾構(gòu)時(shí)，取消廢漿池及出漿管，更換泥漿為潤滑劑，向開挖面泵送潤滑劑；模擬巖石隧道掘進(jìn)時(shí)，取消泥漿循環(huán)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能微型隧道掘進(jìn)模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的微型隧道掘進(jìn)機(jī)前端半徑略大與其他部分，用以模擬盾尾脫出所產(chǎn)生的地層損失。