[发明专利]模拟断层处隧道应力特征的实验装置

权利要求书

1.模拟断层处隧道应力特征的实验装置，其特征在于，包括基座(13)以及布设于基座(13)上的轨道(12)，基座(13)上轴对称设置有中空的左箱(221)和右箱(222)，左箱(221)和右箱(222)能够在基座(13)上活动；左箱(221)包括相互拼接的前板、后板、左板、右板和底板，前板和后板对称设置，左板和右板对称设置；前板包括前下板及前中板，前下板及前中板能够拼接成无缝的板面；左板包括相拼接的左下板和左中板，左下板和左中板形成供隧道模型穿过的隧道洞口；左箱(221)还包括对称设置的前支撑板和后支撑板，前下板与水平液压千斤顶的后端相连，水平液压千斤顶的前端与前支撑板相连，左箱(221)在水平液压千斤顶的作用下能够前后移动；底板通过垂直加载部件与水平支撑板相连，水平支撑板底部设置有可沿着轨道(12)滑动的滑轮，左箱在垂直加载部件的作用下能够左右移动，且在垂直加载部件的作用下可调整左箱的倾角；

左箱上还设置有位移传感器及倾角测量仪；

垂直加载部件的个数为4个，分别设置在底板底部前、后、左、右四个方向上；

左箱上还设置有荷重传感器；

绕隧道洞口周边设置有垫片(41)；

前板还包括与前中板拼接的前上板，左板还包括与左中板相拼接的左上板，左上板顶部与前上板顶部在同一水平面上，前上板与左上板相连接，同理，后板与右板也同样设置；

前左下板、前右下板、前左中板、前右中板、前支撑板和后支撑板皆采用矩形板；

所述装置的模拟断层处隧道应力特征的实验方法包括以下步骤：

A.放置隧道模型，并使得其两端分别放置在左箱的左侧的隧道洞口与右箱的右侧的隧道洞口上，在左箱和右箱内填土并压密，并将隧道模型与隧道洞口不贴合的部分填土压实；

B.在轨道上左右移动左箱和右箱，使二者之间距离达到设置的断层宽度，再分别调整左箱和右箱的各个垂直加载部件，调节左箱与右箱的倾角，通过倾角测量仪测量倾角是否满足预设的断层倾角，并不断调整相应的垂直加载部件，使得倾角达到预设的断层倾角；

C.调节各个水平液压千斤顶，使左箱与右箱前后缓慢移动，以模拟断层缓慢错动下隧道应力特征的变化，并利用位移传感器监测错动量，同时利用荷重传感器监测应力大小，记录各数据以便完成后续实验分析。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，改变各个预设的断层宽度及倾角，重复步骤B-C。