CN207408282U - 隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，属于隧道衬砌模拟设备领域，包括底部设置有支撑腿的长方体结构的箱体，所述箱体前后两个面积较大的端面与箱体底面焊接，所述箱体左右两个面积较小的侧面底部与箱体的底面铰接，箱体顶部的分体的顶面设置有进水口和调节阀门，箱体左右两个侧面上设置有用于固定模拟衬砌的圆管的固定孔，所述箱体各个面上均焊接有方管，箱体的各个面之间的方管通过螺栓紧固，所述箱体的底面对角线上均布有多个排水阀门。本实用新型结构牢固，密封性能好，为隧道衬砌水压试验提供良好的基础。

Description

隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置

技术领域

本实用新型涉及隧道衬砌模拟设备领域，尤其是一种衬砌水压试验的密封箱。

背景技术

近年来，随着国家交通运输事业的发展，城市人口急剧的增加，众多大型隧道及地下工程基础设施纷纷涌现，给国内隧道及地下工程学科的发展带来了巨大的机遇与挑战。这些工程项目大多处于天然岩体之中，并且以高水压富水区裂隙岩体隧道性质最为复杂。高水压富水区裂隙岩体中存在许多贯通的裂隙，富水区岩体中的地下水流错综复杂的流穿于贯通的隧道岩体裂隙中，造成隧道施工时围岩强度降低，衬砌严重变形、衬砌开裂、渗漏等工程病害。因此，研究裂隙岩体隧道围岩内、衬砌背后水荷载分布规律显得越来越重要。

试验研究最常用的方法是通过模型模拟真实的山岭隧道，在模型制作中首先需要构建一个模型箱，在模型箱内放置模拟隧道的管路，隧道外周设置模拟带有裂隙的岩体，最后向模型箱内通入高压水使得隧道衬砌承受高水压，因此试验对于模型箱的密封和牢固性能要求极高。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，结构牢固，密封性能好，为隧道衬砌水压试验提供良好的基础。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，包括底部设置有支撑腿的长方体结构的箱体，所述箱体前后两个面积较大的端面与箱体底面焊接，所述箱体左右两个面积较小的侧面底部与箱体的底面铰接，箱体顶部的分体的顶面设置有进水口和调节阀门，箱体左右两个侧面上设置有用于固定模拟衬砌的圆管的固定孔，所述箱体各个面上均焊接有方管，箱体的各个面之间的方管通过螺栓紧固，所述箱体的底面对角线上均布有多个排水阀门。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述箱体的各面为钢板，箱体各面的边缘通过焊接角钢形成翻边，箱体的各面之间经过翻边接触并通过螺栓紧固，各翻边之间设置有橡胶垫，橡胶垫上涂抹有中性硅酮密封结构胶。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述箱体前后两个端面通过贯穿两个端面的加固螺栓紧固。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述箱体的两个侧面上的固定孔高低不同。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述箱体内与固定孔相对的内壁上设置有圆柱状的管托。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述箱体顶面的进水口通过高压水管与高压水源连接，高压水管上开设有与外部连通的分支管路，所述调节阀门包括设置在高压水源出口的阀门a和设置在分支管路上的阀门b，所述进水口处设置有阀门c。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述箱体顶面上设置有与箱体内部连通的阀门d。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述箱体顶面上设置有两个压力表。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型结构牢固，装配简便、快捷，密封性能好，为隧道衬砌水压试验提供良好的基础。

角钢形成的翻边增大连接的接触面积，保证箱体各面连接的可靠；橡胶垫和中性硅酮密封结构胶的设置提高了箱体的密封性能。

两个端面之间通过贯穿的加固螺栓实现了二次紧固的作用，进一步增加箱体的强度和密封性。

两个侧面上固定孔高度不同，放置在固定孔内的模拟衬砌的管路形成轻微的倾斜角度，便于模拟衬砌内的水的流出。

阀门a和阀门b的配合调节实现了箱体内水压和渗流的稳定；顶盖上阀门d将外部空气与模型箱内部连通，起到稳定箱体内部气压作用，便于箱体内水源的注入和充满。

附图说明

图1是本实用新型外形结构示意图；

图2是本实用新型结构简图；

其中，1、箱体，2、支撑腿，3、固定孔，4、方管，5、排水阀门，6、加固螺栓，7、管托，8、高压水管，9、分支管路，10、阀门a，11、阀门b，12、阀门c，13、阀门d，14、压力表。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

如图1和2所示，隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，包括长方体结构的箱体1，箱体1底部均布有六个支撑腿2。箱体包括前后两个面积较大的端面、左右两个面积较小的侧面、底面和顶面，箱体1前后两个端面与箱体1底面焊接，箱体1左右两个侧面底部与箱体1的底面铰接，具体的可以在两个侧面最下端设置类似合页的结构实现铰接，选择大面积的端面与底面固定焊接可保证箱体整体的强度，且选择面积较小的侧面活动翻转也保证了操作的轻便。箱体1顶面为分体的，顶面设置有进水口和调节阀门，箱体1顶面的进水口通过高压水管8与高压水源连接，高压水管8上开设有与外部连通的分支管路9，调节阀门包括设置在高压水源出口的阀门a10和设置在分支管路上的阀门b11，阀门a10和阀门b11的配合调节实现了箱体1内水压和渗流的稳定。进水口处设置有阀门c12，用于关闭箱体1的进水口。箱体1顶面上设置有与箱体1内部连通的阀门d13，起到稳定箱体1内部气压作用，便于箱体内水源的注入和充满。箱体1顶面上设置有两个压力表14，用于在水压试验时精确测定箱体1顶部水压。箱体1的底面对角线上均布有多个排水阀门5，控制隧道底部的排水，通过控制排水阀门5的开关，来模拟围岩在不同透水边界条件下的渗流场。

箱体1左右两个侧面上设置有固定孔3，固定孔3用于固定模拟衬砌的圆管，箱体1内与固定孔3相对的内壁上设置有圆柱状的管托7，管托7沿着内壁向箱体1内部延伸一段即可，起到稳定圆管的作用。其中箱体1的两个侧面上的固定孔3高低不同，高度差距一般控制在20mm左右，使得安装在固定孔内的圆管有一定的斜度，便于模拟衬砌内的水的流出。此时管托7的倾斜度也要做相应的调整。

其中箱体1的各面均为钢板，箱体1各面的边缘通过焊接角钢形成翻边，箱体1的各面之间经过翻边接触并通过螺栓紧固，各翻边之间设置有橡胶垫，橡胶垫上涂抹有中性硅酮密封结构胶。具体的可以在箱体1端面外壁的上、左、右边缘焊接3根角钢，则箱体1端面的边缘形成一个垂直端面向外的翻边，在箱体1侧面上、左、右边缘焊接两个背对背的角钢，其中外侧的一个角钢的一个直角边形成了与箱体1的侧面平行的一个翻边，因此箱体1端面的翻边与侧面的翻边可相互接触，增大了接触面积。

箱体1各个面上均焊接有方管4，箱体1的各个面之间的方管4通过螺栓紧固，实现箱体1各个面之间的紧密配合。具体的可以在箱体1的顶面和箱体1的端面上焊接方管4，箱体1顶面的方管和箱体1端面的方管4相对，然后在这两个相对的方管4的两侧放置两个连接片，然后通过螺栓分别将连接片与各个方管4连接。箱体1侧面上的方管4与箱体端面上方管呈上下叠加交叉，直接在交叉部分设置贯穿的螺栓便可实现紧固。同时为了确保箱体1内水压较大时箱体1的强度，在箱体1前后两个端面上贯穿加固螺栓6，加固螺栓6可以设置上下两排，在螺栓端部通过螺母紧固。

Claims (8)

1.隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，其特征在于：包括底部设置有支撑腿（2）的长方体结构的箱体（1），所述箱体（1）前后两个面积较大的端面与箱体（1）底面焊接，所述箱体（1）左右两个面积较小的侧面底部与箱体（1）的底面铰接，箱体（1）顶部的分体的顶面设置有进水口和调节阀门，箱体（1）左右两个侧面上设置有用于固定模拟衬砌的圆管的固定孔（3），所述箱体（1）各个面上均焊接有方管（4），箱体（1）的各个面之间的方管（4）通过螺栓紧固，所述箱体（1）的底面对角线上均布有多个排水阀门（5）。

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，其特征在于：所述箱体（1）的各面为钢板，箱体（1）各面的边缘通过焊接角钢形成翻边，箱体（1）的各面之间经过翻边接触并通过螺栓紧固，各翻边之间设置有橡胶垫，橡胶垫上涂抹有中性硅酮密封结构胶。

3.根据权利要求1所述的隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，其特征在于：所述箱体（1）前后两个端面通过贯穿两个端面的加固螺栓（6）紧固。

4.根据权利要求1所述的隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，其特征在于：所述箱体（1）的两个侧面上的固定孔（3）高低不同。

5.根据权利要求4所述的隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，其特征在于：所述箱体（1）内与固定孔（3）相对的内壁上设置有圆柱状的管托（7）。

6.根据权利要求1所述的隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，其特征在于：所述箱体（1）顶面的进水口通过高压水管（8）与高压水源连接，高压水管（8）上开设有与外部连通的分支管路（9），所述调节阀门包括设置在高压水源出口的阀门a（10）和设置在分支管路上的阀门b（11），所述进水口处设置有阀门c（12）。

7.根据权利要求1所述的隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，其特征在于：所述箱体（1）顶面上设置有与箱体（1）内部连通的阀门d（13）。

8.根据权利要求1所述的隧道衬砌水压试验系统的箱体密封装置，其特征在于：所述箱体（1）顶面上设置有两个压力表（14）。