预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/6
2/6
3/6
4/6
5/6
6/6

在线预览结束,喜欢就下载吧,查找使用更方便

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109387435A(43)申请公布日2019.02.26(21)申请号201811220209.3(22)申请日2018.10.19(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人李鹏飞杨云轩赵勇龚彦峰冯春晖(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.G01N3/12(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种隧道水压力分布规律模型试验装置(57)摘要本发明公开了一种隧道水压力分布规律模型试验装置,提供了一种能够研究不同地下水流动状态下,隧道衬砌承受孔隙水压力分布规律的模型实验装置。该装置包括试验箱、供水系统和排水系统。试验箱包括箱体、隧道衬砌和进出水口;供水系统包括集水箱、变频水泵和分水器。排水系统包括排水盲管和排水边沟。进出水口设置在隧道两侧,进水口之间等间距布置,进水口外侧与水阀焊接,通过水阀控制进水口流量。隧道衬砌用以模拟实际的隧道衬砌。集水箱负责回收隧道排水系统排出的地下水,同时为试验箱提供水源。变频水泵放置在集水箱内,将地下水泵送至分水器处,再由分水器分别将地下水泵送至试验箱进出水口。CN109387435ACN109387435A权利要求书1/1页1.一种隧道水压力分布规律模型试验装置,其特征在于:包括试验箱、供水系统和排水系统;试验箱包括箱体(1)、隧道衬砌(2)和进出水口(3);通过调整不同的进出水口的进出水状态来改变箱体(1)内的水流方向,从而模拟不同的地下水流动状态;供水系统包括集水箱(5)、变频水泵(6)和分水器(7);排水系统包括排水盲管(8)和排水边沟(9);排水盲管(8)与泄水孔(4)连接,排水盲管(8)将地下水排至排水边沟(9)中;排水边沟(9)用以将地下水导入集水箱(5)。2.根据权利要求1所述的一种隧道水压力分布规律模型试验装置,其特征在于:试验箱箱体(1)由八块钢板焊接而成,前后两侧钢板裁出隧道上半圆弧,并与隧道衬砌(2)进行焊接;试验箱底部设置钢架支撑,使试验箱高度高于集水箱(5)。3.根据权利要求1所述的一种隧道水压力分布规律模型试验装置,其特征在于:进出水口(3)设置在隧道两侧,进水口之间等间距布置,进水口外侧与水阀焊接,通过水阀控制进水口流量。4.根据权利要求1所述的一种隧道水压力分布规律模型试验装置,其特征在于:隧道衬砌(2)用以模拟实际的隧道衬砌,分别在隧道衬砌(2)的五个截面上设置泄水孔(4);每个截面在30°、60°、90°、120°和150°位置设置泄水孔(4);泄水孔(4)外连接球阀,控制排水节点。5.根据权利要求1所述的一种隧道水压力分布规律模型试验装置,其特征在于:集水箱(5)负责回收隧道排水系统排出的地下水,同时为试验箱提供水源;变频水泵(6)放置在集水箱(5)内,将地下水泵送至分水器(7)处,再由分水器(7)分别将地下水泵送至试验箱进出水口(3)。6.根据权利要求1所述的一种隧道水压力分布规律模型试验装置,其特征在于:排水系统由排水盲管(8)和排水边沟(9)组成;排水盲管负责将地下水从试验箱的箱体(1)中排出,排水边沟(9)负责将地下水导入集水箱(5)中,最终形成地下水的循环利用。7.根据权利要求1所述的一种隧道水压力分布规律模型试验装置,其特征在于:试验装置操作步骤如下:步骤1、管道连接,将进水口与分水器连接,出水口管道与集水箱(5)连接;同时固定隧道排水系统;步骤2、围岩材料填充,将土体分层填充到试验箱中,每层高度10cm,并根据所在高度埋设传感器;土体填实后通过夯锤人工夯实,每层夯击三遍;步骤3、饱和土体,保持进水口阀门畅通,关闭排水口阀门,开启水泵并调节水泵扬程,待地下水从排水系统流出后关闭排水系统水阀直至土体饱和;步骤4、打开排水口水阀,等待渗流稳定后打开排水系统阀门,测量传感器等相关数据;步骤5、分别调节进水口与出水口,改变地下水的流动方向,并重复步骤3操作;步骤6、调节变频水泵扬程,并重复步骤3-步骤5。2CN109387435A说明书1/2页一种隧道水压力分布规律模型试验装置技术领域[0001]本装置适用于验证隧道隧道衬砌水压力试验装置,属于隧道工程领域。背景技术[0002]隧道防排水系统分为三种模式,全防水模式、全排水模式和堵水限排模式。隧道防排水系统设计时需要综合考量衬砌可能承受的地下水压力和环境保护等多种因素。当对衬砌水压力计算过大时设计会过于保守,造成建造过程中材料的浪费。当对水压力计算不足时则会产生重大的安全隐患。然而实际工程中对衬砌背后水压力的测量结果显示,水压力的分布规律并不符合其理论值。给隧道防排水系统的设计造成了很大的困难。发明内容[0003