CN213022777U

CN213022777U - 隧道涌水模拟试验装置

Info

Publication number: CN213022777U
Application number: CN202120604481.2U
Authority: CN
Inventors: 陈渤; 肖锋; 杨晓敏; 何山玉; 郭守儆; 张骞棋; 王青
Original assignee: Sichuan Tibetan Area Expressway Co ltd
Current assignee: Sichuan Tibetan Area Expressway Co ltd
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2031-03-25

Abstract

本实用新型提供了一种隧道涌水模拟试验装置，属于模拟试验技术领域，模型隧道固定连接于底座，掌子面固定于模型隧道内，吨袋设置于掌子面处，支撑板设置于模型隧道内，且支撑板固定于底座，工字钢固定于支撑板，弧形架固定于支撑板与工字钢，吨袋设置于工字钢，水箱固定于底座，水泵的进水端连通于水箱，水泵的出水端连通于储水管，进水管连通于储水管，掌子面开设有涌水口，进水管连通于涌水口，压力监测表固定于进水管，传感器固定于工字钢。该装置可以在吨袋进行封堵掌子面之后，能够对涌水点进行监测，进而及时得到涌水点渗水的情况，进而满足试验目的和试验要求。

Description

隧道涌水模拟试验装置

技术领域

本实用新型涉及模拟试验技术领域，具体而言，涉及一种隧道涌水模拟试验装置。

背景技术

隧道穿越复杂地质、水源补给量充足地段极易发生涌水突泥现象，涌水突泥灾害具有突然性、巨大性，造成人员伤亡多、经济损失大的特点，是隧道施工中面临的一类严重的工程灾害问题，因此提前使用隧道涌水抢险的试验装置来进行合理、有效的应急抢险措施，对降低人员伤亡风险、防治灾害规模进一步扩大至关重要。

通过吨袋及时封堵掌子面，可以有效的防止涌水突泥地质灾害进一步的扩大，但是在大多数的试验装置中，将吨袋进行封堵掌子面之后，无法对涌水点进行监测，进而无法及时得到涌水点渗水的情况，因此不能很好地满足试验目的和试验要求。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种隧道涌水模拟试验装置，旨在改善无法对涌水点进行监测的问题。

本实用新型是这样实现的：本实用新型提供一种隧道涌水模拟试验装置，包括试验组件、支护组件和监测组件。

所述试验组件包括底座、模型隧道、掌子面和吨袋，所述模型隧道固定连接于所述底座，所述掌子面固定连接于所述模型隧道内，所述吨袋设置于所述掌子面处。

所述支护组件包括支撑板、工字钢和弧形架，所述支撑板设置于所述模型隧道内，且所述支撑板固定连接于所述底座，所述工字钢固定连接于所述支撑板，所述弧形架固定连接于所述支撑板与所述工字钢，所述吨袋设置于所述工字钢。

所述监测组件包括水箱、水泵、储水管、进水管、压力监测表和传感器，所述水箱固定连接于所述底座远离所述模型隧道的一端，所述水泵的进水端连通于所述水箱，所述水泵的出水端连通于所述储水管，所述进水管连通于所述储水管，所述掌子面开设有涌水口，所述进水管远离所述储水管的一端连通于所述涌水口，所述压力监测表固定连接于所述进水管，所述传感器固定连接于所述工字钢靠近所述涌水口的一侧。

在本实用新型的一种实施例中，所述底座开设有排水槽，所述排水槽设置有多个。

在本实用新型的一种实施例中，所述吨袋设置有多个，且多个吨袋均通过提带紧紧相扣。

在本实用新型的一种实施例中，所述工字钢设置有多个且均互相固定连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述涌水口设置有多个。

在本实用新型的一种实施例中，所述弧形架的外直径小于所述模型隧道的内直径。

在本实用新型的一种实施例中，所述水箱设置有开关门，所述开关门滑动连接于所述水箱。

在本实用新型的一种实施例中，所述开关门固定连接有把手。

在本实用新型的一种实施例中，所述开关门开设有滑槽，所述水箱固定连接有滑块，所述滑块能够容置于所述滑槽，并能够沿所述滑槽滑动。

在本实用新型的一种实施例中，所述模型隧道为透明模型隧道。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种隧道涌水模拟试验装置，使用时，将吨袋放置在支撑板以及工字钢上，使得吨袋能够抵触到掌子面，进而将涌水口堵着，然后启动水泵，进而水泵将水箱内的水由储水管通往进水管，进而使得水到达涌水口处，进而可以通过压力监测表以及传感器对涌水口处的渗水情况进行监测，进而可以得出有效的试验数据。

该装置可以在吨袋进行封堵掌子面之后，能够对涌水点进行监测，进而及时得到涌水点渗水的情况，进而满足试验目的和试验要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的整体装置结构示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的支护组件与监测组件结构示意图；

图4为本实用新型实施方式提供的部分结构示意图。

图中：100-试验组件；110-底座；111-排水槽；120-模型隧道；130-掌子面；131-涌水口；140-吨袋；200-支护组件；210-支撑板；220-工字钢；230-弧形架；300-监测组件；310-水箱；311-开关门；3111-把手；3112-滑槽；312-滑块；320-水泵；330-储水管；340-进水管；350-压力监测表；360-传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种隧道涌水模拟试验装置，包括试验组件100、支护组件200和监测组件300。

请参阅图1和图2，支护组件200和监测组件300安装在试验组件100上，试验组件100主要用来得出试验数据，支护组件200用来将吨袋140安置在掌子面130处，用来封堵掌子面130的涌水点，监测组件300主要用于监测涌水在进行封堵之后渗水的情况，以便进一步的进行实施抢险。

试验组件100包括底座110、模型隧道120、掌子面130和吨袋140，模型隧道120固定连接于底座110，底座110开设有排水槽111，排水槽111设置有多个，通过排水槽111可以将掌子面130渗出的水进行排出。掌子面130固定连接于模型隧道120内，吨袋140设置于掌子面130处，用吨袋140将掌子面130的涌水口131进行封堵，避免工程灾害发生。

请参阅图2和图3，支护组件200包括支撑板210、工字钢220和弧形架230，支撑板210设置于模型隧道120内，模型隧道120为透明模型隧道，通过模型隧道120可以直观的进行观察。且支撑板210固定连接于底座110，工字钢220固定连接于支撑板210，工字钢220设置有多个且均互相固定连接，增加稳定支撑吨袋140的作用。弧形架230固定连接于支撑板210与工字钢220，弧形架230的外直径小于模型隧道120的内直径，可以完全的将弧形架230安置在模型隧道120中，进而进行支护吨袋140的作用。吨袋140设置于工字钢220，吨袋140设置有多个，且多个吨袋140均通过提带紧紧相扣，通过工字钢220的结构使得若干的吨袋140可以成为一受力整体，进一步可以有效的进行涌水封堵。

请参阅图2、图3和图4，监测组件300包括水箱310、水泵320、储水管330、进水管340、压力监测表350和传感器360，水箱310固定连接于底座110远离模型隧道120的一端，水箱310设置有开关门311，开关门311滑动连接于水箱310，开关门311固定连接有把手3111，通过拉动把手3111可以将开关门311打开，进而可以向水箱310内注水。开关门311开设有滑槽3112，水箱310固定连接有滑块312，滑块312能够容置于滑槽3112，并能够沿滑槽3112滑动，可以轻松快速的将开关门311打开。水泵320的进水端连通于水箱310，水泵320的出水端连通于储水管330，进水管340连通于储水管330，掌子面130开设有涌水口131，涌水口131设置有多个，可以真实的模拟出涌水口131的情况，在多个涌水口131同时涌水时渗水的情况。进水管340远离储水管330的一端连通于涌水口131，压力监测表350固定连接于进水管340，传感器360固定连接于工字钢220靠近涌水口131的一侧，通过压力监测表350以及传感器360对涌水口131处的渗水情况进行监测，进而可以得出有效的试验数据。传感器360可选用型号为C2.5-DS水位传感器以及型号为SCG-1-S57流量传感器，可优先选用型号为SCG-1-S57流量传感器。

具体的，该隧道涌水模拟试验装置的工作原理：使用时，将吨袋140放置在支撑板210以及工字钢220上，使得吨袋140能够抵触到掌子面130，进而将涌水口131堵着，然后启动水泵320，进而水泵320将水箱310内的水由储水管330通往进水管340，进而使得水到达涌水口131处，进而可以通过压力监测表350以及传感器360对涌水口131处的渗水情况进行监测，进而可以得出有效的试验数据；

首先预备足够的吨袋140，然后根据掌子面130高度确定吨袋140堆码层数，将每层吨袋140的提手紧紧相扣，通过工字钢220的结构使得若干的吨袋140可以成为一受力整体，通过排水槽111可以将掌子面130渗出的水进行排出。

需要说明的是，水泵320、压力监测表350和传感器360具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

水泵320、压力监测表350和传感器360的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，包括

试验组件（100），所述试验组件（100）包括底座（110）、模型隧道（120）、掌子面（130）和吨袋（140），所述模型隧道（120）固定连接于所述底座（110），所述掌子面（130）固定连接于所述模型隧道（120）内，所述吨袋（140）设置于所述掌子面（130）处；

支护组件（200），所述支护组件（200）包括支撑板（210）、工字钢（220）和弧形架（230），所述支撑板（210）设置于所述模型隧道（120）内，且所述支撑板（210）固定连接于所述底座（110），所述工字钢（220）固定连接于所述支撑板（210），所述弧形架（230）固定连接于所述支撑板（210）与所述工字钢（220），所述吨袋（140）设置于所述工字钢（220）；

监测组件（300），所述监测组件（300）包括水箱（310）、水泵（320）、储水管（330）、进水管（340）、压力监测表（350）和传感器（360），所述水箱（310）固定连接于所述底座（110）远离所述模型隧道（120）的一端，所述水泵（320）的进水端连通于所述水箱（310），所述水泵（320）的出水端连通于所述储水管（330），所述进水管（340）连通于所述储水管（330），所述掌子面（130）开设有涌水口（131），所述进水管（340）远离所述储水管（330）的一端连通于所述涌水口（131），所述压力监测表（350）固定连接于所述进水管（340），所述传感器（360）固定连接于所述工字钢（220）靠近所述涌水口（131）的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，所述底座（110）开设有排水槽（111），所述排水槽（111）设置有多个。

3.根据权利要求1所述的一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，所述吨袋（140）设置有多个，且多个吨袋（140）均通过提带紧紧相扣。

4.根据权利要求1所述的一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，所述工字钢（220）设置有多个且均互相固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，所述涌水口（131）设置有多个。

6.根据权利要求1所述的一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，所述弧形架（230）的外直径小于所述模型隧道（120）的内直径。

7.根据权利要求1所述的一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，所述水箱（310）设置有开关门（311），所述开关门（311）滑动连接于所述水箱（310）。

8.根据权利要求7所述的一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，所述开关门（311）固定连接有把手（3111）。

9.根据权利要求7所述的一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，所述开关门（311）开设有滑槽（3112），所述水箱（310）固定连接有滑块（312），所述滑块（312）能够容置于所述滑槽（3112），并能够沿所述滑槽（3112）滑动。

10.根据权利要求1所述的一种隧道涌水模拟试验装置，其特征在于，所述模型隧道（120）为透明模型隧道。