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申请/专利权人：交通运输部公路科学研究所

摘要：本发明涉及隧道拆除试验技术领域，具体涉及一种既有隧道衬砌拆除或原位扩挖试验装置及试验方法，包括：既有隧道再现模块，布置于试验框架内，模拟既有隧道及外部围岩，模块内设置反力组件，提供模型试验的应力边界条件；轨道输送模块，布置于相似隧道结构内，包括多条并列铺设于相似隧道底部的轨道，轨道上滑动连接活动插件；本发明的有益效果是：本申请以既有隧道的拆除及扩挖为研究对象，基于既有隧道再现模块，模拟既有隧道的结构拆除及围岩扩挖，信息监测模块实时监测试验数据，通过对监测数据分析，实现拆除或扩挖扰动规律的探究。

主权项：1.一种既有隧道衬砌拆除或原位扩挖试验方法，其特征在于，所述试验方法用试验装置包括：既有隧道再现模块，布置于试验框架内，模拟既有隧道及外部围岩，模块内设置反力组件，提供模型试验的应力边界条件；轨道输送模块，布置于相似隧道结构内，包括多条并列铺设于相似隧道底部的轨道，轨道上滑动连接活动插件；预加固及拆除模块，用于加固及拆除相似隧道，插接于活动插件上，由活动插件及轨道配合到达工作位置；信息监测模块，分布于上述三个模块中，监测试验中围岩及隧道数据信息，监控预加固及拆除模块动作及位置信息，并将信息传递至智能控制模块；智能控制模块，包括工控机及配套信息传输部件，接收监测控制模块发送的监测信息并对信息加以分析，智能控制轨道输送和预加固及拆除模块；预加固及拆除模块包括预加固机械臂、拆除机械臂及排风管；信息监测模块包括位移传感器组件、应力传感器组件及视频监视器组件；所述试验方法包括如下步骤：（1）按照相似原则完成模型设计及材料制备，将制备的相似围岩填筑到模型箱中，通过加载机构对相似围岩加载至预设应力状态；（2）对相似围岩按模拟的工程背景进行开挖，嵌入相似隧道并预设初始病害，预埋位移、应力传感器组件；（3）组装轨道输送模块和预加固及拆除模块，安装视频监视器组件，并将所述模块、组件与智能控制模块相连；（4）依据相似隧道结构拆除段、围岩扩挖段以及拆除段或扩挖段两侧或一侧加固段的设计方案，通过智能控制模块控制轨道输送模块将预加固及拆除模块、视频监视器组件输送至预定工作位置；（5）计算并通过智能控制模块设定信息监测模块中位于相似隧道结构的二次衬砌处应力传感器的量测阈值；（6）由智能控制模块控制预加固机械臂伸展并支撑于加固段内侧，拆除机械臂执行拆除动作，排风管持续排风；（7）信息监测模块实时监测试验数据并传输至智能控制模块，智能控制模块分析数据后，基于监测数据调整预加固机械臂的支撑力；（8）智能控制模块分析监测数据，输出既有隧道拆除或原位扩挖的扰动规律图谱及预加固建议参数。

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