CN111933007A - 一种隧道渗漏水治理模型试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种隧道渗漏水治理模型试验装置，包括：注水机构和试验机构，注水机构包括注水箱和注水管，用于向试验机构中注水，试验机构包括底板和箱体，箱体包括初期支护结构和二次衬砌结构，初期支护结构和二次衬砌结构之间设置有防水板，防水板用于将初期支护结构和二次衬砌结构隔离，防水板两侧与初期支护结构和二次衬砌结构之间分别设置有间隙，用于通过注水管向其中注水，二次衬砌结构上设置有多个注浆孔，分别与二次衬砌结构部分的间隙连通，用于注浆或泄水；二次衬砌结构上还设置有多条裂缝，用于通过在裂缝中注入堵漏材料测试堵漏材料的效果。本发明的模型可以试验防水材料在衬砌表面裂缝渗漏水的堵水性能，其使用方便，试验性能精准。

Description

一种隧道渗漏水治理模型试验装置
技术领域
本发明涉及隧道渗漏水治理技术领域，尤其涉及一种隧道渗漏水治理模型试验装置。
背景技术
现有技术中，传统的隧道裂缝的渗漏水治理方法，主要是通过在二衬表面上向裂缝中注入堵漏材料，这种方法仅可以在短期内取得一定的堵水效果，新型的治理方法也有将材料注入二衬和初支之间的间隙，使材料在二衬迎水面形成一层防水膜，因此，防水材料的堵水效果成为了隧道安全营运的重大问题，研究防水材料在衬砌表面裂缝渗漏水的堵水性能格外重要，但是，由于现场试验研究有很多的限制条件，只能通过试验箱进行模拟研究得到近似的结果而现有技术中还没有对此模型箱的研究。
因此，亟需一种可以试验防水材料在衬砌表面裂缝渗漏水的堵水性能的隧道渗漏水治理模型试验装置，以模拟现场防水材料对于裂缝堵水效果的真实现状，展示防水材料在衬砌表面裂缝渗漏水的堵水性能的问题。
发明内容
本发明提供了一种隧道渗漏水治理模型试验装置，以解决现有技术问题中的缺陷。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
本发明实施例提供了一种隧道渗漏水治理模型试验装置，包括：注水机构和试验机构，所述注水机构包括注水箱和注水管，用于向试验机构中注水，所述试验机构包括底板和箱体，所述箱体包括初期支护结构和二次衬砌结构，所述初期支护结构和二次衬砌结构之间设置有防水板，所述防水板用于将初期支护结构和二次衬砌结构隔离，所述的防水板两侧与所述的初期支护结构和二次衬砌结构之间分别设置有间隙，通过所述注水管向间隙中注水；
所述二次衬砌结构上设置有多个注浆孔，分别与二次衬砌结构部分的间隙连通，用于注浆或泄水；
所述二次衬砌结构上还设置有多条裂缝，用于通过在裂缝中注入堵漏材料测试堵漏材料的效果。
优选地，底板可拆卸的设置于箱体的底部，所述底板的材料为混凝土。
优选地，初期支护结构采用有机玻璃材料，所述的二次衬砌结构采用混凝土材料，所述箱体还包括一个底面和两个侧面贴合在所述初期支护结构和二次衬砌结构的有机玻璃板，所述的底面为箱体与底板接触的面，所述的两个侧面为包含有初期支护结构和二次衬砌结构共同部分的两个侧面。
优选地，注浆孔的个数为两个。
优选地，防水板可拆卸的安装于所述箱体中。
优选地，间隙的高度和宽度与所述初期支护结构的高度和宽度相等，所述间隙距离防水板的宽度范围为6-7mm。
优选地，注浆孔的内径为10-20mm，多个注浆孔都可用于注入防水材料，其中一个注浆孔也用于泄水。
优选地，裂缝的宽度为1-2mm，且各个裂缝的宽度、长度和方向各不相同。
优选地，底板平面尺寸大于所述箱体平面尺寸，且所述底板上设有试验箱体嵌入区，用于将所述箱体嵌入所述底板。
优选地，注水管为塑料管。
由上述本发明的隧道渗漏水治理模型试验装置提供的技术方案可以看出，本发明通过箱体的注浆孔注入防水材料或往裂缝中注入相应的堵漏材料，并通过注水装置注水，可以真实地模拟展示现实中防水材料在衬砌表面裂缝渗漏水的堵水性能，从而更好指导隧道渗漏水的治理，解决现有室内试验不能准确模拟现场防水材料对于裂缝堵水效果的真实现状，模拟效果好。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例的一种隧道渗漏水治理模型试验装置结构示意图；
图2为本发明的一种隧道渗漏水治理模型试验装置的模型装置的侧视图；附图标记说明：
1注水机构 2试验机构 3水箱 4注水管 5底板 6箱体 7二次衬砌结构 8初期支护结构 9防水板 10间隙 11间隙 12注浆孔 13注浆孔 14裂缝 15裂缝
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且并不构成对本发明实施例的限定。
实施例
图1为本实施例的一种隧道渗漏水治理模型试验装置结构示意图，图2为本发明的一种隧道渗漏水治理模型试验装置的模型装置的侧视图，参照图1和图2，该装置包括：注水机构1和试验机构2。
注水机构1包括注水箱3和注水管4，注水机构1用于通过注水管4向试验机构2中注水，试验机构2包括底板5和箱体6，箱体6尺寸为长1000mm，宽1000mm，高1300mm。箱体6包括二次衬砌结构7、初期支护结构8和一个底面和两个侧面贴合在二次衬砌结构7和初期支护结构8的有机玻璃板，用于防止试验机构2中的水漏出，底面为箱体与底板接触的面，两个侧面为包含有初期支护结构和二次衬砌结构共同部分的两个侧面，外部的有机玻璃板与内部的初期支护结构7和二次衬砌结构8通过粘结剂黏贴，有机玻璃板的厚度为10mm，二次衬砌结构7和初期支护结构8之间设置有防水板9，防水板9用于将二次衬砌结构7和初期支护结构8隔离，防水板9高度等于箱体6的高度，为1300mm，防水板9的宽度稍微小于箱体的宽度，为980mm，将二次衬砌结构7和初期支护结构8完全隔离开，防水板9的厚度为40mm。优选的，防水板9位于箱体中间。
防水板9两侧与二次衬砌结构7和初期支护结构8之间分别设置有间隙(10、11)，通过注水管4向间隙(10、11)中注水。间隙(10、11)的高度和宽度与初期支护结构8的高度和宽度相等(同样也与二次衬砌结构7的高度和宽度相等)，间隙(10、11)距离防水板的范围为6-7mm，对应的二次衬砌结构7和初期支护结构8部分均为不规则曲面。
二次衬砌结构7上设置有多个注浆孔，优选的，本实施例中的注浆孔个数为两个(12、13)，分别与初期支护结构部分的间隙连通，用于注浆或泄水。
二次衬砌结构7上还设置有多条裂缝(14、15)，用于通过在裂缝中注入堵漏材料测试堵漏材料的效果。本实施例的隧道渗漏水治理模型试验装置为一次性试验装置，使用方便，测试简单。
其中，底板5可拆卸的设置于箱体6的底部，底板5的材料为混凝土。优选的底板5的材料为C30混凝土。
初期支护结构8采用有机玻璃材料，二次衬砌结构7采用混凝土材料，具体为C30混凝土。
防水板9可拆卸的安装于箱体6中。
注浆孔(12、13)的内径范围为10-20mm，多个注浆孔都可用于注入防水材料，其中一个注浆孔也用于泄水。
裂缝(14、15)的宽度为1-2mm，且各个裂缝的宽度、长度和方向各不相同。
底板5的平面尺寸大于箱体6平面尺寸，底板5的平面尺寸为1400mm×1400mm，厚度为120mm，且底板5上设有试验箱体嵌入区，用于将箱体6嵌入底板5。底板5与箱体6之间的缝隙用粘结剂进行密封。
注水管4为塑料管，注水机构1可采用机动注水或人工注水。
通过本实施例的装置进行试验的具体过程如下：
试验前把水箱3装三分之二水，通过注浆孔12注入防水材料，通过注水管4往间隙(10、11)注入渗漏水，打开注浆孔13(作为泄水孔)即可进行相关试验，如振动试验，试验后观察裂缝(14、15)的情况，可了解防水材料的堵水效果。
综上所述，通过本实施例得到的隧道渗漏水治理模型试验装置为一次性测试装置，其制作方法简单、原材料经济、方便实用，可以直接对防水材料进行测试。
本领域技术人员应能理解上述实施例的尺寸类型仅为举例，其他现有的或今后可能出现的应用类型如可适用于本发明实施例，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
本领域技术人员应能理解，图1仅为简明起见而示出的各类部件的数量可能小于一个实际模型试验装置中的数量，但这种省略无疑是以不会影响对发明实施例进行清楚、充分的公开为前提的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，包括：注水机构和试验机构，
所述注水机构包括注水箱和注水管，用于向试验机构中注水，所述试验机构包括底板和箱体，所述箱体包括初期支护结构和二次衬砌结构，所述初期支护结构和二次衬砌结构之间设置有防水板，所述防水板用于将初期支护结构和二次衬砌结构隔离，所述的防水板两侧与所述的初期支护结构和二次衬砌结构之间分别设置有间隙，通过所述注水管向间隙中注水；
所述二次衬砌结构上设置有多个注浆孔，分别与二次衬砌结构部分的间隙连通，用于注浆或泄水；
所述二次衬砌结构上还设置有多条裂缝，用于通过在裂缝中注入堵漏材料测试堵漏材料的效果。
2.根据权利要求1所述的隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，所述底板可拆卸的设置于箱体的底部，所述底板的材料为混凝土。
3.根据权利要求1所述的隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，所述的初期支护结构采用有机玻璃材料，所述的二次衬砌结构采用混凝土材料，所述箱体还包括一个底面和两个侧面贴合在所述初期支护结构和二次衬砌结构的有机玻璃板，所述的底面为箱体与底板接触的面，所述的两个侧面为包含有初期支护结构和二次衬砌结构共同部分的两个侧面。
4.根据权利要求1所述的隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，所述的注浆孔的个数为两个。
5.根据权利要求1所述的隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，所述的防水板可拆卸的安装于所述箱体中。
6.根据权利要求1所述的隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，所述的间隙的高度和宽度与所述初期支护结构的高度和宽度相等，所述间隙距离防水板的宽度范围为6-7mm。
7.根据权利要求1所述的隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，所述的注浆孔的内径为10-20mm，多个注浆孔都可用于注入防水材料，其中一个注浆孔也用于泄水。
8.根据权利要求1所述的隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，所述的裂缝的宽度为1-2mm，且各个裂缝的宽度、长度和方向各不相同。
9.根据权利要求1所述的隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，所述的底板平面尺寸大于所述箱体平面尺寸，且所述底板上设有试验箱体嵌入区，用于将所述箱体嵌入所述底板。
10.根据权利要求1所述的隧道渗漏水治理模型试验装置，其特征在于，所述的注水管为塑料管。
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