一种跨导热断层段隧道热-震共同作用模拟系统

1.一种跨导热断层段隧道热-震共同作用模拟系统，包括振动台（1）和试验箱（2），其特征在于，试验箱（2）横向设置，试验箱（2）呈上侧开口的箱体，试验箱（2）由左箱体和右箱体两部分组成，左箱体和右箱体内部连通，振动台（1）上连接有位于振动台（1）上方的支架（3），试验箱（2）位于支架（3）上方，支架（3）由左右两部分组成，支架（3）的左部与左箱体连接，支架（3）的右部与右箱体连接，试验箱（2）内填装有模型岩体（4），模型岩体（4）由位于左部与右部的上下盘围岩段和位于中部的断层段组成，试验箱（2）上开设有轴线沿横向设置的通孔，通孔沿横向贯穿试验箱（2）的左侧壁和右侧壁，试验箱（2）的左侧壁和右侧壁上均设有定位夹紧装置，定位夹紧装置包括多个固定块（5），多个固定块（5）沿通孔的圆周分布，固定块（5）上经螺纹螺旋传动有螺杆（6），螺杆（6）的轴线沿通孔的径向设置，试验箱（2）右侧壁上有与通孔同轴的定位夹具（7），定位夹具（7）的外径与通孔的直径相等，定位夹具（7）的侧壁上设有与多个螺杆（6）相匹配且一一对应的盲孔，定位夹具（7）上有沿定位夹具（7）轴线设置的通槽（8），通槽（8）的横截面与需要模拟隧道的横截面相同，通槽（8）上设有沿通槽（8）路径方向的挖掘装置，挖掘装置包括从左向右依次连接的模型盾构机（9）、模型填充车（10）和模型隧道（11），模型盾构机（9）用于将模型岩体（4）内钻取所需要模拟的隧道孔，挖掘装置由外界的推进装置自右向左推动，模型填充车（10）用于填充隧道孔多余的缝隙，模型隧道（11）上设有置于模型隧道（11）内的温度传感器和应变片，温度传感器和应变片与外界处理器连接，支架（3）上设有两组热水循环装置，其中一组热水循环装置用于断层段底部供热，另一组热水循环装置用于上下盘围岩段底部供热。 2.根据权利要求1所述的一种跨导热断层段隧道热-震共同作用模拟系统，其特征在于，试验箱（2）中部设有轴线沿前后方向设置的放置槽，放置槽截面呈圆形，放置槽沿前后方向贯穿试验箱（2），试验箱（2）前后两侧壁上分别转动连接有圆柱状的转板（12），转板（12）的轴线沿前后方向设置，转板（12）由左半圆板（12A）和右半圆板（12B）两部分组成，左半圆板（12A）和右半圆板（12B）之间的接触面上设有沿转板（12）径向的滑轨，使左半圆板（12A）和右半圆板（12B）沿左半圆板（12A）和右半圆板（12B）之间的接触面滑动，两个左半圆板（12A）之间经位于轴线沿前后方向设置的第一连杆（12C）连接，第一连杆（12C）位于试验箱（2）下方，两个右半圆板（12B）之间经位于轴线沿前后方向设置的第二连杆（12D）连接，第二连杆（12D）位于试验箱（2）下方，试验箱（2）上沿横向滑动连接有置于试验箱（2）下方的一对挡板（13），挡板（13）的上壁与试验箱（2）的下壁滑动接触，第一连杆（12C）上设有多个第一伸缩杆（12E），第一伸缩杆（12E）的轴线沿竖直方向设置，第一伸缩杆（12E）的一端与第一连杆（12C）连接，第一伸缩杆（12E）的另一端与位于左侧挡板（13）的下壁连接，第二连杆（12D）上设有多个第二伸缩杆（12F），第二伸缩杆（12F）的轴线沿竖直方向设置，第二伸缩杆（12F）的一端与第二连杆（12D）连接，第二伸缩杆（12F）的另一端与位于右侧挡板（13）的下壁连接。 3.根据权利要求2所述的一种跨导热断层段隧道热-震共同作用模拟系统，其特征在于，其中一个左半圆板上套固有半齿轮（14），试验箱（2）上经轴线沿前后方向设置的轴转动连接有与半齿轮啮合的主动齿轮（15），主动齿轮（15）用于带动半齿轮（14）和转板（12）转动，主动齿轮（15）上同轴连接有涡轮（16），试验箱（2）上转动连接有与涡轮（16）相啮合的蜗杆（17），蜗杆（17）用于驱动涡轮（16）转动并使涡轮（16）自锁，蜗杆（17）上套固有转盘（18）。 4.根据权利要求1所述的一种跨导热断层段隧道热-震共同作用模拟系统，其特征在于，定位夹具（7）上设有沿通槽（8）周向设置的多个螺纹孔，多个螺纹孔的轴线位于同一平面内，多个螺纹孔的孔径和深度相同，螺纹孔上螺纹连接有圆柱体（19），多个圆柱体（19）的长度相同，圆柱体（19）经转轴连接有滚轮（20），多个滚轮（20）的外径相同，当圆柱体（19）的一端与螺纹孔底壁接触时，圆柱体（19）上转轴的轴线方向沿通槽（8）的切线方向，且转轴与相对应螺纹孔底壁之间的距离等于另一个转轴与相对应螺纹孔底壁之间的距离。 5.根据权利要求4所述的一种跨导热断层段隧道热-震共同作用模拟系统，其特征在于，所述通槽（8）的横截面呈类矩形，所述的螺纹孔有六个，其中四个螺纹孔对置于通槽（8）的上壁和下壁上，且位于同一侧的两个螺纹孔关于通槽（8）与另一侧的两个螺纹孔对称，另外两个螺纹孔分别位于通槽（8）两侧壁的中部，所述模型盾构机（9）、模型填充车（10）和模型隧道（11）的横截面呈与通槽（8）相匹配的类矩形，且模型盾构机（9）、模型填充车（10）和模型隧道（11）的横截面相同，当模型盾构机（9）置于通槽（8）内时，模型盾构机（9）的外侧壁与六个滚轮（20）滚动接触。 6.根据权利要求4所述的一种跨导热断层段隧道热-震共同作用模拟系统，其特征在于，所述通槽（8）的横截面呈半圆形，所述螺纹孔有四个，其中两个螺纹孔位于通槽（8）的圆弧面上，且位于圆弧面上的两个螺纹孔关于通槽（8）对称，另外两个螺纹孔位于通槽（8）的平面上，且位于平面上的两个螺纹孔关于通槽（8）对称，所述模型盾构机（9）、模型填充车（10）和模型隧道（11）的横截面呈与通槽（8）相匹配的半圆形，且模型盾构机（9）、模型填充车（10）和模型隧道（11）的横截面相同，当模型盾构机（9）置于通槽（8）内时，模型盾构机（9）的外侧壁与四个滚轮（20）滚动接触。 7.根据权利要求4所述的一种跨导热断层段隧道热-震共同作用模拟系统，其特征在于，所述通槽（8）的横截面呈马蹄形，所述螺纹孔有四个，其中两个螺纹孔分别位于通槽（8）上壁和下壁的中部，另外两个螺纹孔分别位于通槽（8）的两侧壁上，且位于侧壁上的螺纹孔靠近侧壁的上端，所述模型盾构机（9）、模型填充车（10）和模型隧道（11）的横截面呈与通槽（8）相匹配的马蹄形，且模型盾构机（9）、模型填充车（10）和模型隧道（11）的横截面相同，当模型盾构机（9）置于通槽（8）内时，模型盾构机（9）的外侧壁与四个滚轮（20）滚动接触。 8.根据权利要求4所述的一种跨导热断层段隧道热-震共同作用模拟系统，其特征在于，所述通槽（8）的横截面呈圆形，所述螺纹孔有四个，四个螺纹孔在通槽（8）上圆周均布，所述模型盾构机（9）、模型填充车（10）和模型隧道（11）的横截面呈与通槽（8）相匹配的圆形，且模型盾构机（9）、模型填充车（10）和模型隧道（11）的横截面相同，当模型盾构机（9）置于通槽（8）内时，模型盾构机（9）的外侧壁与四个滚轮（20）滚动接触。