(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221085248 8.5 (22)申请日 2022.07.19 (71)申请人 安徽理工大 学 地址 232000 安徽省淮南市山 南新区泰丰 大街168号 (72)发明人 姚韦靖　钟能　刘雨姗　庞建勇　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 何静 (51)Int.Cl. G01N 33/24(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种模拟高温、 渗流耦合作用下隧道相似 试 验装置 (57)摘要 本发明公开了一种模拟高温、 渗流耦合作用 下隧道相似试验装置， 属于岩土工程领域。 一种 模拟高温、 渗流耦合作用下隧道相似试验装置， 包括工作台， 所述工作台布置有试验箱， 其特征 在于， 所述试验箱的底部固定安装有固定座； 所 述固定座转动连接有固定轴； 与现有技术相比， 本申请的一种模拟高温、 渗流耦合作用下隧道相 似试验装置能够准确测定不同温度、 渗流作用下 隧/巷道围岩体温度场、 渗流场， 隧/巷道洞内温 度、 湿度状况， 进一步研究隧/巷道洞内不同通风 条件下、 不同衬砌隔热层、 防水层布设方式下隧/ 巷道围岩体温度场、 渗流场， 隧/巷道洞 内温度、 湿度状况。 为高地温隧/巷道隔热层、 防水层的布 设提供数据支撑 。 权利要求书3页 说明书7页 附图9页 CN 115236308 A 2022.10.25 CN 115236308 A 1.一种模拟高温、 渗流耦合作用下隧道相似试验装置， 包括工作台(1)， 所述工作台(1) 布置有试验箱(2)， 其特征在于， 所述试验箱(2)的底部固定安装有固定座(3)； 所述固定座 (3)转动连接有固定轴(4)； 所述固定轴(4)固定安装有底板一(5)； 所述底板一(5)的底部固 定安装有支架； 所述支架固定安装安装有底板二(6)； 所述支架滑动连接有安装板(7)； 所述 安装板(7)均布有立柱(8)； 所述立柱(8)沿着轴线方向均布有安装孔(9)； 所述安装孔(9)内 设置有充填体湿度探头、 充填体温度探头、 应力应变传感器和孔隙水压力 传感器； 所述底板 一(5)在所述立柱(8)的上端均设置有 过孔； 所述底板二(6)转动连接有两个螺杆一(10)； 所 述螺杆一(10)均与所述安装板(7)螺纹连接； 所述螺杆一(10)穿过所述底板二(6)的一侧均 固定安装有链轮一(11)； 所述链轮一(11)通过链条连接； 所述底板二(6)靠近所述链轮一 (11)的一侧固定安装有电机一(12)； 所述电机一(12)和一个所述螺杆一(10)均固定安装有 锥齿轮(13)； 所述锥齿轮(13)相互啮合； 所述底板一(5)固定安装有连接座(15)； 所述试验 箱(2)固定安装有连接块(14)； 所述连接块(14)和所述连接座(15)通过 连接柱(16)连接； 所述试验箱(2)的上端对称 设置有卡槽； 所述卡槽均安装有卡块(17)； 所述卡块(17)安 装有隧道模型(18)； 所述隧道模型(18)的内部设置有隧道温度探头、 隧道湿度探头和隧道 风速探头； 所述试验箱(2)靠近所述隧道模型(18)的一侧安装有安装架(19)； 所述安装架 (19)设置有渗水管(20)； 所述渗水管(20)均布有渗水孔； 所述试验箱(2)的内壁设置有加热 带和箱体温度探头； 所述试验箱(2)对称设置有凹槽； 所述凹槽的内部均设置有推板(21)； 所述推板(21)固定安装有推杆(2 2)； 所述推杆(2 2)与所述试验箱(2)滑动连接 。 2.根据权利要求1所述的模拟高温、 渗流耦合作用下隧道相似试验装置， 其特征在于， 所述试验箱(2)与所述工作台(1)滑动连接； 所述试验箱(2)对称设置有驱动座(24)； 所述工 作台(1)对称固定安装有螺杆座二； 所述螺杆座二均转动连接有螺杆二(23)； 所述螺杆二 (23)均与一个所述驱动座(24)螺纹连接； 所述螺杆二(23)固定安装有链轮二(25)； 所述链 轮二(25)通过链条连接； 所述工作台(1)固定安装有电机四(26)； 所述电机四(26)与一个所 述螺杆二(23)连接； 所述工作台(1)对称固定安装有螺杆架； 所述螺杆架均固定安装有电机 五(27)； 所述电机五(27)固定安装有螺杆三(28)； 所述螺杆架滑动连接有活动板(29)； 所述 活动板(2 9)均与所述螺杆三(28)螺纹连接； 所述活动板(29)滑动连接有活动座(30)； 所述活动座(30)安装有出料管(31)连接； 所 述出料管(31)的上端安装有伸缩管； 所述伸缩管与输送装置连接； 所述输送装置用于输送 充填材料； 所述活动板(29)对称固定安装有螺杆座四(33)； 所述螺杆座四(33)转动连接有 两个螺杆四(34)； 所述螺杆四(34)均固定安装有直齿轮(35)； 所述直齿轮(35)相互啮合； 所 述螺杆座四(33)固定安装有电机六(36)； 所述电机六(36)与一个所述螺杆四(34)连接； 所 述活动座(30)固定安装有传动座(37)； 所述传动座(37)安装有传动柱； 所述传动柱对称转 动连接有传动 杆一(39)； 所述传动杆一(39)通过弧形块(40)连接； 所述弧形块(40)对称设 置有两个螺纹槽(41)； 所述螺纹槽(41)与所述螺杆四(34)适配； 所述弧形块(40)与一个所 述螺杆四(34)螺纹连接； 所述传动柱对称转动连接有传动杆二(42)； 所述传动杆二(42)固 定安装有导向柱(43)； 所述传动 杆一(39)固定安装有 固定柱(44)； 同侧的所述固定柱(44) 和所述导向柱(43)通过拉簧(45)连接； 所述传动座(37)在所述传动杆二(42)的两侧均固定 安装有限位柱一(46)； 所述传动 杆二(42)抵住一个所述限位柱一(46)； 所述活动板(29)在 所述螺杆座四(33)之间设置有两个限位座(47)； 所述限位座(47)均固定安装限位板(48)；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115236308 A 2所述限位板(48)与所述螺杆四(34)呈倾 斜布置。 3.根据权利要求2所述的模拟高温、 渗流耦合作用下隧道相似试验装置， 其特征在于， 所述输送装置包括存储箱(50)、 绞龙轴一(53)和绞龙轴二； 所述存储箱(50)的底部呈锥形； 所述存储箱(50)的底部设置有出料口(51)； 所述存储箱(50)设置有至少2个存储腔； 所述存 储箱(50)体的底部固定安装有输送管一(52)； 所述输送管一(52)与所述出料口(51)连通； 所述输送管一(52)转动连接有所述绞龙轴一(53)； 所述绞龙轴一(53)固定安装有绞龙叶一 (54)； 所述工作台(1)固定安装有电机二(55)； 所述电机二(55)与所述绞龙轴一(53)连接； 所述输送管一(52)靠近所述出料口(51)的一侧滑动连接有隔板(56)； 所述隔板(56)挡住所 述出料口(51)； 所述隔板(56)均连接有电动推杆一(63)； 所述电动推杆一(63)与所述工作 台(1)固定安装； 所述存储箱(50)靠近所述试验箱(2)的一侧固定安装有输送管二(57)； 所 述输送管二(57)固定安装有电机三(58)； 所述电机三(58)在所述输送管二(57)的内部固定 安装有所述绞龙轴二； 所述绞龙轴二固定安装有绞龙叶二； 所述输送管二(57)和所述输送 管一(52)连通； 所述输送管二(57)安装有所述伸缩管。 4.根据权利要求3所述的模拟高温、 渗流耦合作用下隧道相似试验装置， 其特征在于， 所述伸缩管由限位管一(59)、 限位管二(60)、 限位管三(61)和限位管四(62)组成； 所述限位 管一(59)与所述出料管(31)连接； 所述输送管二(57)固定安装有电动推杆二(64)； 所述电 动推杆二(64)与所述限位管四(62)连接； 所述输送管二(57)固定安装有滑动座(65)； 所述 滑动座(65)设置有滑槽(67)； 所述滑槽(67)滑动 连接有挡 板(66)； 所述挡 板(66)远离所述 电动推杆二(64)的一侧固定安装有弹簧； 所述弹簧布置在所述滑槽(67)内； 所述输送管二 (57)在所述挡 板(66)处设置有出口； 所述限位管四(62)安装有滑板(68)； 所述滑板(68)与 所述滑槽(67 )滑动连接； 所述限位管四(62)对称转动连接有摆杆一(69)； 所述限位管三 (61)与所述摆杆一(69)均转动连接； 所述限位管三(61)和所述限位管一(59)之间设置有两 个限位管二(60)； 所述限位管二(60)布置在套管(70)之间； 所述套管(70)与所述限位管二 (60)均滑动连接； 所述套管(70)设置有腰形槽； 所述限位管二(60)在所述腰形槽内均安装 有限位柱二(71)； 所述限位管三(61)对称转动连接有摆杆二(72)； 所述限位管一(59)对称 转动连接有摆杆三(73)； 一个所述限位管二(60)均与所述摆杆二(72)转动连接， 另一个所 述限位管二(60)均与所述摆杆三(73)转动连接； 一个所述限位管二(60)和所述限位管一 (59)之间通过软管一(74)连接， 另一个所述限位管二(60)与所述限位管三(61)通过软管二 (75)连接； 两个所述限位管二(60)设置有一个软管三； 所述软管三的一端与所述软管一 (74)连接， 所述软管三的另一端与所述软管二(75)连接； 所述限位管四(62)和