1.一种模拟不同净距隧道施工的模型试验装置,其特征在于,包括箱体(1),所述箱体(1)前后侧对应设置有第一隧道孔(3)和第二隧道调节孔(20),每处所述第二隧道调节孔(20)上设置有第二隧道平移块(6),两处所述第二隧道平移块(6)上对应设置有第二隧道孔(4),所述第二隧道平移块(6)滑动时完全遮挡所述第二隧道孔(4);所述第二隧道平移块(6)底部设置有齿条部(5),齿条部(5)下方设置有平移驱动机构,所述第二隧道调节孔(20)的上下侧均设置有轴杆滑动槽(17),每处所述轴杆滑动槽(17)内设置有两处滑动轴杆(11),每处所述滑动轴杆(11)两端分别与两处所述第二隧道平移块(6)连接。
2.根据权利要求1所述的模拟不同净距隧道施工的模型试验装置,其特征在于,所述平移驱动机构包括与齿条部(5)啮合的传动齿轮(8)和与传动齿轮(8)啮合的手摇齿轮(10),两处所述传动齿轮(8)通过传动轴杆(7)贯穿固定在所述箱体(1)上,所述手摇齿轮(10)通过转轴固定在所述箱体(1)上,所述手摇齿轮(10)上还固定连接有摇杆(9)。
3.根据权利要求1所述的模拟不同净距隧道施工的模型试验装置,其特征在于,还包括第一隧道安装板(19),所述第一隧道孔(3)设置在所述第一隧道安装板(19)上,所述箱体(1)上设置有安装所述第一隧道安装板(19)的第一隧道安装孔,第一隧道安装孔为矩形孔;所述第一隧道安装板(19)包括与所述第一隧道安装孔(19)配合的限位板和固定板,所述限位板安装在所述第一隧道安装孔(19)内,所述固定板的四角处还设置有螺栓孔,所述螺栓孔内设置有安装板螺栓(23),所述箱体(1)上设置有与所述安装板螺栓(23)的固定螺纹孔,所述固定板通过安装板螺栓(23)固定在所述箱体(1)上。
4.根据权利要求1所述的模拟不同净距隧道施工的模型试验装置,其特征在于,所述滑动轴杆(11)的两端均设置有螺纹部(21),所述螺纹部(21)上设置有轴杆螺栓(12),所述第二隧道平移块(6)上设置有与所述滑动轴杆(11)配合的轴杆通孔,两处所述第二隧道平移块(6)通过滑动轴杆(11)和轴杆螺栓(12)固定在第二隧道调节孔(20)外部。
5.根据权利要求1所述的模拟不同净距隧道施工的模型试验装置,其特征在于,所述滑动轴杆(11)与所述轴杆滑动槽之间设置有滑动轴承(16),所述轴杆滑动槽的外部设置有与所述滑动轴承(16)配合的轴承滚动槽(18)。
6.根据权利要求1所述的模拟不同净距隧道施工的模型试验装置,其特征在于,所述箱体(1)的四周设置有外部加强格板(2),所述箱体(1)的底部设置有底部支撑隔板(13),所述外部加强格板(2)和所述底部支撑隔板(13)均为格栅板;所述底部支撑隔板(13)上设置有若干起吊孔(14),所述起吊孔(14)为条形孔;两处所述第二隧道平移块(6)的内侧均设置有限位块(15),所述限位块(15)长条状。
7.一种用于权利要求1-6任一所述的模拟不同净距隧道施工的模型试验装置的试验方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:根据实际施工隧道长度、箱体(1)的宽度确定几何相似比l,设定若干组第一隧道与第二隧道的模拟净距值L 1 、L 2 、…L n ,n为模拟净距值的组数;根据原岩室内三轴试验测量实际施工隧道的围岩岩石物理力学参数得到施工隧道模拟土的容重相似比K;S2:选取一组模拟净距值进行隧道施工模拟试验,实验前根据选取的模拟净距值L将第二隧道平移块(6)调整至模拟位置,并用挡板在外侧封堵第一隧道孔(3)和第二隧道孔(4);S3:根据容重比K,选取施工隧道模拟土,进行箱体(1)内施工隧道模拟土的填土,施工隧道模拟土进行逐层添加并夯实;进行施工隧道模拟土的填土过程中,并在第一隧道和第二隧道的拱顶、中夹岩墙位置埋设若干微型土压力盒与若干位移传感器;S4:撤除第二隧道孔(4)上的挡板,对第二隧道进行开挖,开挖过程中对第二隧道进行初期支护,并在初期支护与土体接触位置埋设土压力盒传感器,并在监测断面上安装应变片;S5:第二隧道开挖结束后撤除第一隧道孔(3)的外部挡板,利用步骤S4的方法进行第一隧道的开挖与检测设备的安装;并进行一组模拟净距值的隧道施工模拟试验;S6:结束一组模拟净距值进行隧道施工模拟试验后,挖出箱体(1)中的施工隧道模拟土;选取一组余下的模拟净距值,并调整第二隧道平移块(6)的位置,返回步骤S2,进行下一组模拟净距值的隧道施工模拟试验;S7:重复步骤S2-S6继续试验,直到完成所有组隧道净距值的隧道施工模拟试验;S8:模拟试验完所有组的隧道净距值后,得到不同模拟净距组下的监测数据,完成整个不同净距隧道施工的模拟试验。
8.根据权利要求7所述的模拟不同净距隧道施工的模型试验装置的试验方法,其特征在于,所述施工隧道模拟土为铁矿粉、重晶石粉和石英砂的混合物。
9.根据权利要求7所述的模拟不同净距隧道施工的模型试验装置的试验方法,其特征在于,所述施工隧道模拟土为铁矿粉、重晶石粉、石英砂、酒精松香溶液和液压油的混合物。
10.根据权利要求7所述的模拟不同净距隧道施工的模型试验装置的试验方法,其特征在于,所述模拟钢拱架采用铜带;所述喷射混凝土采用石膏与水的混合物,所述石膏与水的比例为1:1.06。