一种用于隧道模型试验的衬砌拱顶沉降测量装置

1.本实用新型涉及隧道结构模拟技术领域，具体为一种用于隧道模型试验的衬砌拱顶沉降测量装置。


背景技术：

2.随着中国交通以及经济的快速发展，地面交通日渐拥堵，地下隧道的修建极大的缓解了地面交通压力。隧道工程是属于地下工程的一种，施工条件复杂，风险高，常常会因为施工失误而导致人员伤亡、经济损失、工期延误，为以后的运营埋下安全隐患。因此在修建隧道时应该对隧道修建工程实时监控，且对于长大隧道，还应该采用一定的手段对其建模分析。分析手段有数值模拟、相似模型试验、工程类比等等。利用相似模型试验可以分析隧道工程在开挖后其围岩应力状态、支护受力。在传统相似模型试验中，围岩应力及衬砌受力可以很方便地通过预埋土压力盒及粘贴应变片的方式进行测量。而拱顶沉降很难测量，这主要是由于相似模型尺寸的问题。因此，设计一套可以在相似模型试验中测量衬砌拱顶沉降的方法具有一定现实意义。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供了一种构造简单、能够有效测量衬砌拱顶沉降量的隧道模型试验的衬砌拱顶沉降测量装置，以克服现有技术的不足。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于隧道模型试验的衬砌拱顶沉降测量装置，包括百分表和百分表测量头，所述百分表吸附于横梁上固定，在百分表测量头上套设有尼龙线，在尼龙线尾部设置有磁铁，该磁铁吸附于铁制隧道衬砌额的拱顶上；所述的百分表构成显示读数系统；所述的尼龙线为主要测量元件；所述的pvc塑料管构成保护测量元件系统；所述的百分表测量头、焊接螺丝、磁铁和隧道衬砌为连接系统。
5.作为本实用新型的进一步方案：在尼龙线尾部绑扎有焊接螺丝，磁铁吸附于焊接螺丝的底部。
6.作为本实用新型的进一步方案：在尼龙线上套设有pvc塑料管，且该pvc塑料管上下端对应包裹住百分表测量头和焊接螺丝。
7.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，通过尼龙线、百分表和衬砌拱顶的紧密连接，能够较容易的测量出拱顶沉降量，通过模型试验为实际工况提供数据支撑，效果好，成本低适宜推广使用。
附图说明
8.图1为实用新型的沉降测量装置正（后）立面图。
9.图2为实用新型的沉降测量装置左（右）立面图。
10.图3为实用新型的沉降测量装置大样图。
具体实施方式
11.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
12.本实用新型提供一种技术方案：一种如图1、图2及图3所示的用于隧道模型试验的衬砌拱顶沉降测量装置,该装置包括包括百分表1，百分表1主要用于拱顶沉降测量与读数；包括尼龙线4，尼龙线4主要用于连接百分表接头3与隧道衬砌7拱顶上的磁铁6，并且在连接磁铁6时缠绕在焊接螺丝5上（如图3所示），便于百分表1准确读数；包括pvc塑料管2，pvc塑料管2主要用于保护尼龙线4不被周围土压紧而导致百分表1测不出沉降；包括磁铁6，磁铁6主要用于吸附于隧道衬砌7拱顶，便于尼龙线4与隧道衬砌7的更好连接；包括焊接螺丝5，焊接螺丝5主要便于磁铁6与尼龙线4的连接。
13.在模型试验箱填满相似材料前,沿隧道衬砌7拱顶安装多个衬砌拱顶沉降测量装置。使用时，在隧道衬砌放置好后，将隧道衬砌7拱顶表面清理干净后将磁铁6吸附于隧道衬砌7拱顶上，然后将百分表1固定于模型箱的横梁处，接着将尼龙线4的一端与焊接螺丝5缠绕绑紧，把尼龙线4穿入pvc塑料管2，另一端与百分表测量头3绑在一起并且拉直，且pvc塑料管2的两端都要将百分表测量头3与焊接螺丝5罩住。以上所有装置安装完毕后，将相似材料填入模型箱，完全静置压密后就可以进行模拟开挖对衬砌拱顶沉降的测量，通过百分表进行读数。试验结束后，把尼龙线4解开，将百分表1、磁铁6的拆卸即可。
14.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。


技术特征：
1.一种用于隧道模型试验的衬砌拱顶沉降测量装置，包括百分表(1)和百分表测量头(3)，所述百分表(1)吸附于横梁上固定，其特征在于：在百分表测量头(3)上套设有尼龙线(4)，在尼龙线(4)尾部设置有磁铁(6)，该磁铁(6)吸附于铁制隧道衬砌额(7)的拱顶上。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道模型试验的衬砌拱顶沉降测量装置，其特征在于：在尼龙线(4)尾部绑扎有焊接螺丝(5)，磁铁(6)吸附于焊接螺丝(5)的底部。3.根据权利要求1所述的一种用于隧道模型试验的衬砌拱顶沉降测量装置，其特征在于：在尼龙线(4)上套设有pvc塑料管(2)，且该pvc塑料管(2)上下端对应包裹住百分表测量头(3)和焊接螺丝(5)。

技术总结
本实用新型公开了一种用于隧道模型试验的衬砌拱顶沉降测量装置，该装置包括：百分表（1）、pvc塑料管（2）、百分表测量头（3）、尼龙线（4）、焊接螺丝（5）、磁铁（6）、隧道衬砌（7）。本实用新型结构简单，通过尼龙线、百分表和衬砌拱顶的紧密连接，能够较容易的测量出拱顶沉降量，通过模型试验为实际工况提供数据支撑，效果好，成本低适宜推广使用。成本低适宜推广使用。成本低适宜推广使用。


技术研发人员：刘远明 欧洵 伍达富 陈会宇 冉隆举 陈庆芝 田娇 熊成宇 喻兴旺
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2021.07.20
技术公布日：2021/12/28