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隧道施工创新平台
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1、基本情况

中南大学“隧道工程模拟卸载(内加载)系统”于2014年10月完成第一期建设并通过验收。本试验系统建设于中南大学铁道校区检测中心大厅西侧,配置有液压油泵及控制系统、加卸载动作系统、内支撑框架和外反力框架和观测测试系统,可以开展隧道工程开挖与支护过程的平面与三维模拟试验,为隧道与地下工程方向的创新试验项目提供支持。本试验平台有指导老师5名,其中教授1名,副教授2名、讲师2名,可同时开展2~3组平面模型试验或1组三维模型试验。系统面向全校本科生开放,重点服务best365网页版登录各专业本科生。

2、现有设备

(1)液压油泵及控制系统(最高油压63MPa;单台流量:10L/min;行程30mm,荷载100kN)

(2)加卸载动作系统(5断面×7通道/断面)

(3)内加载支撑框架(3m×0.4m×0.45m)

(4)大型外反力框架系统(6m×5m×4.5m)

(5)小型外反力框架系统

(6)32通道振弦传感器数据采集模块(应力、压力和位移指标自动采集)

(7)弦式传感器综合采集仪(应力、压力和位移指标手动采集)

(8)2套20通道静态电阻应变仪(电阻式应变测试)

(9)隧道内高清摄像头

3、可开展实验

本创新试验平台可在如下主要方向开展创新试验:

(1)对特定条件下围岩受力变形特征与计算方法的创新性研究或验证;

(2)隧道围岩改良或支护的新方法、新材料、新工艺的创新研究或验证;

(3)隧道开挖新方法、新设备、新工艺的创新性研究或验证;

(4)隧道新型支护结构形式、材料和工艺的创新性研究或验证;

(5)隧道施工灾害处理方法(方案)、新材料、新工艺的创新性研究或验证;

(6)病损隧道结构加固补强的新方法、新材料、新工艺的创新性研究或验证。

4、已开展创新试验与开放试验

(1)粘性土隧道塌落拱的形成机制与形态特征模拟

(2)松散岩体隧道塌落拱的形成机制与形态特征模拟

5、主要成绩

本系统目前刚刚建成启用,预期可取得的成绩如下:

(1)探索新型施工控制方法和手段

(2)探究隧道围岩加固(预支护)新方式的可行性;

(3)改进隧道开挖方式,优化洞身断面,探究新型复合式衬砌结构;

(4)试验验证新型的洞门结构形式,探索复杂地形地质条件的进洞方式;

(5)创新明挖法隧道断面形式,探究新型衬砌结构形式、洞顶回填的新型材料及填筑方式。

6、实验室照片



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