一种梯度加压实验装置及梯度加压法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种梯度加压实验装置及梯度加压法，属于隧道工程领域。该梯度加压实验装置包括加压组件和隧道模型实验装置。加压组件包括分隔架和多个加压袋，分隔架上形成多个互相分隔的容置空间，加压袋与容置空间适配。加压袋上设有加压进口，用于向加压袋中输入流体，隧道模型实验装置上形成空腔，加压组件与空腔的侧壁适配。本发明专利技术还基于该梯度加压实验装置提出了一种梯度加压法。本发明专利技术提供的梯度加压实验装置和梯度加压法，可以对实验中的地层模拟材料和地下结构模型提供呈梯度分布的压力，从而更加贴近实际情况，提高实验结果的可靠性。

Gradient pressure experimental device and gradient pressurizing method

The invention provides a gradient pressure experimental device and a gradient pressurizing method, belonging to the field of tunnel engineering. The gradient pressure experimental device comprises a pressurizing component and a tunnel model experimental device. The pressurizing assembly comprises a partition frame and a plurality of pressure bags, wherein a plurality of mutually separated accommodation spaces are formed on the separating frame, and the pressure bag is matched with the accommodation space. The pressurized bag is provided with a pressure inlet for inputting fluid into the pressure bag, and a cavity is formed on the tunnel model experimental device, and the pressurizing component is adapted to the side wall of the cavity. The invention also provides a gradient compression method based on the gradient pressure experimental device. The invention provides a pressure gradient and pressure gradient experiment method, can provide a pressure gradient on the distribution of the experimental materials and formation simulation model of underground structure, which is more close to the actual situation, improve the reliability of experimental results.

【技术实现步骤摘要】
一种梯度加压实验装置及梯度加压法
本专利技术涉及隧道工程领域，具体而言，涉及一种梯度加压实验装置及梯度加压法。
技术介绍
隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。随着工程设备和技术的发展，隧道已成为一种十分常见的建筑形式。隧道相关技术的发展离不开模拟实验。在模拟实验中，需要满足静力效应等效、动力效应等效、边界效应等效三个原则。现有的针对隧道模型的实验方法受限于现有的实验箱结构，不能准确地模拟隧道的真实受力情况，使得实验结果与实际值偏差较大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种梯度加压实验装置及梯度加压法，旨在解决现有技术中隧道模型实验装置及实验法存在的上述问题。本专利技术是这样实现的：一种梯度加压实验装置，包括加压组件和隧道模型实验装置；所述加压组件包括分隔架和多个加压袋，所述分隔架上形成多个互相分隔的容置空间，所述加压袋与所述容置空间适配；所述加压袋上设有加压进口，用于向加压袋中输入液体或气体；所述隧道模型实验装置上形成空腔，所述加压组件与所述空腔的侧壁适配。在本专利技术的较佳的实施例中，所述分隔架包括第一连接杆和与所述第一连接杆相对设置的第二连接杆，所述第一连接杆和所述第二连接杆之间架设分隔杆，所述分隔杆、所述第一连接杆和所述第二连接杆围成多个互相分隔的容置空间。在本专利技术的较佳的实施例中，所述加压袋上设有加压管道，所述加压管道一端与所述加压进口相连。在本专利技术的较佳的实施例中，所述加压袋与压力计相连。在本专利技术的较佳的实施例中，所述隧道模型实验装置包括侧板组件和端面板组件，所述侧板组件与所述端面板组件围成空腔；所述侧板组件包括三个以上的侧板，多个所述侧板依次铰接并使所述侧板组件形成柱体结构；所述端面板组件包括第一端面板和第二端面板，所述第一端面板与所述第二端面板相对设置，所述第一端面板与所述侧板组件一端相连，所述第二端面板与所述侧板组件另一端相连；所述侧板组件包括第一侧板和连接于第一侧板两端的第二侧板和第三侧板，所述第一侧板和所述第三侧板可拆卸地相连。在本专利技术的较佳的实施例中，所述侧板组件还包括第四侧板，所述第一侧板和所述第四侧板相对设置，所述第二侧板和所述第三侧板相对设置，所述侧板组件上的各侧板依次铰接；所述第一端面板包括第一叶片和第一连接件，所述第一连接件上包括叶片连接部和两个侧板连接部，所述叶片连接部与所述第一叶片固定相连，其中一个所述侧板连接部与所述第二侧板铰接，另一个所述侧板连接部与所述第三侧板铰接。在本专利技术的较佳的实施例中，所述第一端面板还包括第二叶片、第三叶片、第二连接件和第三连接件，所述第一叶片与所述第二叶片部分重叠，所述第二叶片与所述第三叶片部分重叠；所述第二连接件与所述第二叶片固定相连，所述第二连接件与所述第二侧板和所述第三侧板铰接；所述第三连接件与所述第三叶片固定相连，所述第三连接件与所述第二侧板和所述第三侧板铰接。一种梯度加压法，基于上述的梯度加压实验装置，所述梯度加压法包括以下步骤：a.将所述加压袋置于所述容置空间中，将所述加压组件置于所述空腔并与所述空腔的壁面贴合；b.在所述空腔中加入地层模拟材料；c.将地下结构模型放入所述空腔中；d.在所述空腔中加入地层模拟材料，使所述地层模拟材料覆盖所述地下结构模型；e.向各加压袋中加压。在本专利技术的较佳的实施例中，步骤e是通过向加压袋中充入气体实现的。在本专利技术的较佳的实施例中，步骤e是通过向加压袋中充入液体实现的。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到的梯度加压实验装置及梯度加压法，使用时，可以给施加呈特定规律分布的压力，从而得到符合各类地层条件的压力分布和实验结果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的某些实施例，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是本专利技术实施方式提供的梯度加压实验装置的结构示意图；图2是本专利技术实施方式提供的加压袋的结构示意图；图3是本专利技术实施方式提供的隧道模型实验装置的结构示意图；图4是本专利技术实施方式提供的隧道模型实验装置在剪切状态下的结构示意图；图5是本专利技术实施方式提供的第一侧板的结构示意图；图6是本专利技术实施方式提供的第一端面板的结构示意图；图7是本专利技术实施方式提供的第一端面板在剪切状态下的结构示意图；图8是本专利技术实施方式提供的第一连接件的结构示意图；图9是利用本专利技术实施方式提供的梯度加压实验装置进行梯度加压的示意图。图标：100-隧道模型实验装置；110-侧板组件；130-端面板组件；150-阻尼组件；111-第一侧板；112-第二侧板；113-第三侧板；114-第四侧板；131-第一端面板；133-第一连接件；134-第二连接件；135-第三连接件；1112-侧板基体；1114-第一侧板边翼；1116-第二侧板边翼；1311-第一叶片；1312-第二叶片；1313-第三叶片；1314-连接座；1331-叶片连接部；1333-侧板连接部；1118-第一连接孔；1128-第二连接孔；1119-第一转轴；200-加压组件；210-分隔架；230-加压袋；211-第一连接杆；213-第二连接杆；215-分隔杆；217-容置空间；231-袋体；233-加压管道；235-压力计；237-阀门；001-梯度加压实验装置。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，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，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“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专利技术中的具体含义。在本专利技术中，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯度加压实验装置，其特征在于，包括加压组件和隧道模型实验装置；所述加压组件包括分隔架和多个加压袋，所述分隔架上形成多个互相分隔的容置空间，所述加压袋与所述容置空间适配；所述加压袋上设有加压进口，用于向加压袋中输入流体；所述隧道模型实验装置上形成空腔，所述加压组件与所述空腔的侧壁适配。

【技术特征摘要】
1.一种梯度加压实验装置，其特征在于，包括加压组件和隧道模型实验装置；所述加压组件包括分隔架和多个加压袋，所述分隔架上形成多个互相分隔的容置空间，所述加压袋与所述容置空间适配；所述加压袋上设有加压进口，用于向加压袋中输入流体；所述隧道模型实验装置上形成空腔，所述加压组件与所述空腔的侧壁适配。2.根据权利要求1所述的梯度加压实验装置，其特征在于，所述分隔架包括第一连接杆和与所述第一连接杆相对设置的第二连接杆，所述第一连接杆和所述第二连接杆之间架设分隔杆，所述分隔杆、所述第一连接杆和所述第二连接杆围成多个互相分隔的容置空间。3.根据权利要求1所述的梯度加压实验装置，其特征在于，所述加压袋包括袋体和加压管道，所述加压进口设于所述袋体，所述加压管道一端与所述加压进口相连。4.根据权利要求1所述的梯度加压实验装置，其特征在于，所述加压袋与压力计相连。5.根据权利要求1所述的梯度加压实验装置，其特征在于，所述隧道模型实验装置包括侧板组件和端面板组件，所述侧板组件与所述端面板组件围成所述空腔；所述侧板组件包括三个以上的侧板，多个所述侧板依次铰接并使所述侧板组件形成柱体结构；所述端面板组件包括第一端面板和第二端面板，所述第一端面板与所述第二端面板相对设置，所述第一端面板与所述侧板组件一端相连，所述第二端面板与所述侧板组件另一端相连；所述侧板组件包括第一侧板和连接于第一侧板两端的第二侧板和第三侧板，所述第一侧板和所述第三侧板可拆卸地相连。6.根据权利要求5所述的梯...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇文革，段东亚，胡辉，李冰天，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51