一种用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置的制作方法

本实用新型涉及隧道模型实验装置技术领域，尤其涉及一种用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置。

背景技术：

近年来，随着高等级公路及铁路的发展，隧道工程的建设规模也空前扩大，同时隧道工程的建设难度也不断增大，隧道工程领域相应的研究也越来越多。但是由于隧道及岩土工程的复杂性，实际工程中的隧道建设往往会出现衬砌漏水、裂缝、局部塌陷等问题，因此，针对隧道工程中的衬砌支护的研究是十分有必要的。

隧道工程的研究方法主要分为理论分析、现场观测、数值模拟及模型试验，其中模型试验的研究结果又能为实际提供有力参考。目前在隧道工程的模型试验中，常用的衬砌模型均是在特定模型的尺寸模具中，采用水泥砂浆一次性浇筑成型的，但这种方法与实际隧道施工方法并不相符，传统的模型制作方法与实际情况偏差较大。

另一方面，在已有的隧道衬砌模型中均未将初期支护与二次衬砌分开考虑，而实际施工中隧道开挖后先进行初期支护，之后才开始二次衬砌。因此，制作一种方便操作，贴近实际施工的用于隧道模型试验的可调节式初支及二衬支护装置是至关重要的。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，通过设置单心圆半径可调初支组件和二衬组件。将初期支护与二次衬砌分开考虑，更符合实际施工情况，使隧道模型试验结果更接近实际情况。二者封闭成环后用拼接，操作方便快捷，便于提高工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，包括均为封闭环形结构且相互插接的初支组件和二衬组件；

所述初支组件包括上下设置的初支拱顶和初支仰拱；所述初支拱顶和初支仰拱的同侧端口分别活动套接第一初支拱腰和第二初支拱腰，形成所述封闭环形结构；所述第一初支拱腰和第二初支拱腰均套接套管；初支拱顶、初支仰拱及两套管上均设有第一卡接件；

所述二衬组件包括上下设置的二衬拱顶和二衬仰拱；所述二衬拱顶和二衬仰拱的同侧端口分别活动套接第一二衬拱腰和第二二衬拱腰，形成所述封闭环形结构；所述第一二衬拱腰和第二二衬拱腰均套接套管；二衬拱顶、第一二衬拱腰、二衬仰拱以及两套管上均设有用于与第一卡接件插接的第二卡接件。

根据本实用新型的用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，所述初支拱顶与初支仰拱均为空心，第一初支拱腰和第二初支拱腰均为实心。

根据本实用新型的用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，所述二衬拱顶和二衬仰拱均为空心，第一二衬拱腰及第二二衬拱腰为实心。

根据本实用新型的用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，所述第一初支拱腰和第二初支拱腰分别与初支拱顶和初支仰拱之间均通过螺栓固定。

根据本实用新型的用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，所述第一二衬拱腰和-第二二衬拱腰分别与二衬拱顶和二衬仰拱均通过螺栓固定。

根据本实用新型的用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，所述螺栓为锚固螺栓。

根据本实用新型的用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，所述第一卡接件上设有卡槽，第二卡接件对应设有用于与所述卡槽插接的卡销。

本实用新型的目的在于提供一种用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，通过设置单心圆半径可调初支组件和二衬组件。将初期支护与二次衬砌分开考虑，更符合实际施工情况，使隧道模型试验结果更接近实际情况。二者封闭成环后用拼接，操作方便快捷，便于提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的初支组件的结构示意图；

图3是本实用新型的二衬组件的结构示意图；

图4是本实用新型的套管的结构示意图；

图5是本实用新型的固定方式的结构示意图；

图6是本实用新型的卡接件一实施例的结构示意图；

在图中，1-初支组件，11-初支拱顶，12-第一初支拱腰，13--第二初支拱腰，14-初支仰拱；2-二衬组件，21-二衬拱顶，22-第一二衬拱腰，23--第二二衬拱腰，24-二衬仰拱；3-第一卡接件，4-第二卡接件，5-套管，6-锚固螺栓。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本说明书提到的上、下、左、右等方向或位置关系，是为更好的结合附图描述技术方案，以便读者理解，实际实施的情形包括但不限于此描述。

参见图1，本实用新型提供了一种用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，包括均为封闭环形结构且相互插接的初支组件1和二衬组件2。

参见图2，初支组件1包括上下设置的初支拱顶11和初支仰拱14；初支拱顶11和初支仰拱14的同侧端口分别活动套接第一初支拱腰12和第二初支拱腰13，形成封闭环形结构。

参见图3，二衬组件2包括上下设置的二衬拱顶21和二衬仰拱24；二衬拱顶21和二衬仰拱24的同侧端口分别活动套接第一二衬拱腰22和第二二衬拱腰23，形成封闭环形结构。

更好的，初支拱顶11与初支仰拱14均为空心，第一初支拱腰12和第二初支拱腰13均为实心；通过调节第一初支拱腰12和第二初支拱腰13的伸出量来调节单心圆半径。结合图4，为了消除应力集中，第一初支拱腰12和第二初支拱腰13均套接套管5；初支拱顶11、初支仰拱14及两套管5上均设有第一卡接件3。

单心圆半径调节完成后将该半径值固定，完成初期支护。

基于同样的原因，二衬拱顶21和二衬仰拱24均为空心，第一二衬拱腰22及第二二衬拱腰23为实心；通过调节第一二衬拱腰22和第二二衬拱腰23伸出量使二衬组件2的尺寸与初支组件1对应。第一二衬拱腰22和第二二衬拱腰23均套接套管5；二衬拱顶21、第一二衬拱腰22、二衬仰拱24以及两套管5上均设有用于与第一卡接件3插接的第二卡接件4。

将二衬组件2与初支组件1插接后完成二衬支护。

结合图5，初支组件1的单心圆半径调节完成后，第一初支拱腰12和第二初支拱腰13分别与初支拱顶11和初支仰拱14之间均通过螺栓固定。

同样，二衬组件2的尺寸调节完成后，第一二衬拱腰22和-第二二衬拱腰23分别与二衬拱顶21和二衬仰拱24均通过螺栓固定。

本实用新型的螺栓优选锚固螺栓6。

参见图6，优选的是，第一卡接件3上设有卡槽，第二卡接件4设有与卡槽插接的卡销。

综上所述，本实用新型的目的在于提供一种用于隧道模型实验的可调节式初支及二衬支护装置，通过设置单心圆半径可调初支组件和二衬组件。将初期支护与二次衬砌分开考虑，更符合实际施工情况，使隧道模型试验结果更接近实际情况。二者封闭成环后用拼接，操作方便快捷，便于提高工作效率。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。