系统是在左、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15，防是指无缝闭合可以防止水的渗漏，护体现在光滑上，是保护两侧隧洞的顺利旋转。
[0034]根据实际工程的隧道或者模型试验的需要设计倾角，通过旋转连接系统使左右洞旋转满足设计倾角然后固定，进而开展模型试验。
[0035]如图2所示，旋转连接系统1，是由滚动装置、迷宫密封14和牵引架三部分组成的，滚动装置包括内外圈12、滚球17、保持架11三部分。迷宫密封14包括内、外环，且每个含有3个方形槽。牵引架包括外、内牵引架10，承受转动工程中产生的扭矩，防止结构应力集中而破坏，并且连接转动系统与刚性系统。迷宫密封14的结构形式满足防水密封性能的要求，还可作为保护机构而存在。旋转连接系统旋转的实现，首先把此装置安放在台架上，保持横洞模拟系统固定，然后抬升正洞模拟系统的一端，降低另一端，从而正洞通过旋转系统以横洞轴线为中心转动，实现模拟左右洞不同走向倾角的目的。
[0036]通过旋转连接系统I可以模拟不同隧道倾角(同时向上倾斜或向下倾斜)、左右洞不同倾角(比如一个向上倾斜、一个向下倾斜)等。
[0037]外圈12装在迷宫密封14外环内，不转动；内圈13装在迷宫密封14内环上，不转动；滚球17是滚动装置的核心元件；保持架11将滚动体均匀隔开，避免摩擦。还有润滑剂16，主要起润滑、冷却、清洗等作用。
[0038]牵引架，包括外牵引架9和内牵引架10。用以连接衬砌与滚动装置，是分别与外部隧洞衬砌和内部隧洞衬砌相连接；牵引架与迷宫密封14之间采用刚性连接，与隧道衬砌之间采用嵌入式连接，可以保证足够的强度与刚度。
[0039]滚动体材料优先选用GB/T3077中规定的20CrMnTi，内牵引架10、外牵引架9 一般选用GB/T 1591中规定的16Mn或GB/T 3273中规定的16MnL材料制造，也可以选用具有同等机械性能的材料制造。
[0040]保持架11和内圈13、外圈12材料可采用符合YS/T 545-2006规定的铸造用锡青铜ZQ Sn6-6-3或选用其它能满足其要求的材料。
[0041]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，其特征是，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； 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。
2.如权利要求1所述的一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，其特征是，所述横洞模拟系统由可拆装的若干构件A和构件B组成，构件A之间以及构建A和构件B之间紧密连接在一起，通过调整构件A的数量适应模型试验中横洞长度的变化。
3.如权利要求2所述的一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，其特征是，所述构件B为两个，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。
4.如权利要求1所述的一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，其特征是，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、外环两部分；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。
5.如权利要求4所述的一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，其特征是，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。
6.如权利要求5所述的一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，其特征是，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。
7.如权利要求1所述的一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，其特征是，所述管状水准器垂直于横洞轴线布设。
8.如权利要求1所述的一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，其特征是，所述左、右洞模拟系统上分别设有转角量角仪。
9.如权利要求1所述的一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，其特征是，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。
【专利摘要】本发明公开了一种双线隧道模型试验中左右洞旋转模拟装置，包括：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，在横洞模拟系统上设置管状水准器，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。本发明有益效果：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。
【IPC分类】G01M99-00
【公开号】CN104697806
【申请号】CN201510106174
【发明人】李术才, 王升, 李利平, 石少帅, 林春金, 周宗青, 张乾青, 许振浩, 袁永才
【申请人】山东大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月11日