一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双线隧道模型试验技术领域，尤其涉及一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置。
【背景技术】
[0002]隧道工程模型试验是对隧道工程进行仿真模拟，指导隧道工程设计和施工的一种有效的方法和手段。隧道工程模型试验是按照相似比和相似理论将实际工程按照一定的比例缩小，并对模型体进行相应的设计操作来模拟实际工程中出现的问题。我国岩溶地区分布广泛，岩溶发育的地质条件复杂多变，溶洞隐伏难测，突水事故造成重大的安全隐患和财产损失。
[0003]由于突水形式的多样性，现有的隧道突水模型试验大都只是模拟一种类型的突水方式，这不仅造成材料浪费，也制约了通过模型试验研宄隧道突水的发展。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，该装置将隧道左右洞设计成可旋转结构，能够模拟多种突水水体的运动形态，而且模型试验可以重复使用。
[0005]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0006]一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，包括:旋转连接系统、左右洞模拟系统、横洞模拟系统和防护系统；
[0007]所述横洞模拟系统两端分别通过旋转连接系统与左洞模拟系统和右洞模拟系统连接，在所述横洞模拟系统上设置管状水准器，所述横洞模拟系统与左、右洞模拟系统之间的缝隙处设置防护系统；通过单独旋转左洞模拟系统和右洞模拟系统或者控制两者以横洞模拟系统轴线为中心进行转动，能够模拟隧道突水的多种水流形态。
[0008]所述横洞模拟系统由可拆装的若干个构件A和两个构件B组成，构件A之间以及构件A和构件B之间可紧密连接在一起，通过调整构件A的数量适应模型试验中横洞长度的变化。构件B的作用是将构件A和旋转系统紧密连接在一起，使之成为一个整体。由于要与旋转连接系统连接，结构特殊，所以需2个安装在构件A组件的端部。构件之间采用无缝拼接技术拼接，外壁使用结构胶加固。需要拆分时，低温加热结构胶使融化即可拆分。
[0009]所述旋转连接系统包括滚球装置、迷宫密封和内、外牵引架；迷宫密封包括内、夕卜环两部分；所述内、外牵引架分别与迷宫密封的内、外环采用刚性连接，且嵌在横洞模拟系统内，滚球装置安装在迷宫密封内。
[0010]所述滚球装置包括内外圈、滚球和保持架；所述外圈装在迷宫密封外环内，不转动，提供滚球滚动的外轨道；所述内圈装在迷宫密封内环内，提供滚球滚动的内轨道；所述保持架固定在滚动轴承内部，用于将滚动体均匀隔开，避免摩擦；滚球之间涂有润滑剂。
[0011]所述内、外圈与滚球装置之间涂有润滑剂，使得滚球装置能自由转动，且内、外圈分别固定在迷宫密封内、外环里。
[0012]所述管状水准器垂直于横洞轴线布设。
[0013]所述左、右洞模拟系统上分别设有转角量角仪。
[0014]所述防护系统是指在左、右洞与横洞模拟系统之间的缝隙均镶嵌光滑无缝闭合的薄层钢板。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016]I)在隧道横洞临近正洞的位置设旋转连接系统可以满足隧道突水模型试验左、右洞以横洞轴线为中心进行转动；在中间横洞左、右两端各安装旋转连接系统，可以满足左洞或者右洞单独进行旋转。
[0017]2)通过左洞或者右洞的转动可以模拟隧道突水的多种水流形态，并且此模型试验装置可以重复利用，节省材料和金钱。
[0018]3)采用滚动装置，摩擦阻力小，机械效率高，易转动；维修方便，结构紧凑，重量轻，质量可靠。
[0019]4)采用迷宫密封，可以防止水沿着缝隙流出，影响试验效果。
[0020]5)缝隙间镶嵌光滑无缝闭合的薄层钢板，使转动成为可能，并减小了旋转阻力，也可以防止水的渗漏。
[0021]6)本发明的实现较为容易，可行性很大，且造价便宜，操作简单。
【附图说明】
[0022]图1是本发明横洞轴线截面示意图；
[0023]图2是本发明旋转连接系统的局部示意图；
[0024]图3是本发明滚球装置截面图；
[0025]图4为构件A结构示意图；
[0026]图5为构件B结构示意图。
[0027]其中，1.旋转连接系统，2.左洞模拟系统，3.右洞模拟系统，4.管状水准器，5.转角量角仪，6.构件A，7.构件B，8.滚球装置，9.外牵引架，10.内牵引架，11.保持架，12.外圈，13.内圈，14.迷宫密封，15.钢板，16.润滑剂，17.滚球。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0029]如图1所示，双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，包括旋转连接系统1、防护系统、左、右洞模拟系统3;此外，横洞模拟系统上部设有管状水准器4，管状水准器4垂直于横洞轴线布设，横洞模拟系统通过旋转连接装置与隧道连接在一起，两侧各设置一个转角测量仪。隧道旋转连接系统I是本发明的关键技术，主要功能是实现隧道左右洞的转动；
[0030]左、右洞两部分模拟系统，主要作为双线隧道模型试验中的衬砌结构，横洞模拟系统由若干个可拆装的构件A6和两个不可拆装的构件B7组成，构件A6之间和构件B7之间像管片环状衬砌一样采用无缝拼接技术拼接在一起，可以通过调整构件A6的数量满足模型试验中横洞长度的变化。
[0031]构件A和构件B的结构如图4和图5所示，两个构件B分别设在构件A组件的两端，构件B与旋转连接系统相连接的一端设有与迷宫密封的方形槽相匹配的凹槽。
[0032]构件A的结构如图4所示，中间是横洞隧洞，空的，构件A之间采用无缝拼接技术拼接，外壁使用结构胶加固。需要拆分时，低温加热结构胶使融化即可拆分。
[0033]防护