CN214749629U - 一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，包括桶体，桶体的前板开有进水口，用于安装模拟隧道的第一安装孔，用于安装集线器的第二安装孔，以及用于水压管伸入桶体内的第三安装孔；所述集线器包括管道和用于夹持管道的第一夹具，管道的一端开有通孔且伸入桶体内，数据线通过通孔和管道与桶体内的检测元件连接，数据线与通孔之间通过胶水固定；水压管上设有压力计。本实用新型可以在一套实验模型上进行隧道渗流侵蚀、动水或静水注浆两方面进行单独研究，无需重复制作实验模型，省时省力，使用方便，并且试验人员可通过第一安装孔安装不同试验所需的隧道模型进行试验，大大减少了试验模型设计与制造的时间，减少了试验成本。

Description

一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，尤其是指一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置。

背景技术

砂层隧道由于砂层松散、胶结程度差、自稳能力差，加上水文条件的影响，在工程建设过程常常出现涌砂、涌水等事故。研究砂层隧道的渗流侵蚀是了解隧道破坏的重要途径，同时注浆也是作为隧道建设过程中灾害治理与地质改善的主要方法。

现有对隧道渗流侵蚀、动水注浆与静水注浆的研究都是采用室内模型试验进行的。但是，对不同试验的研究都需要单独制作一套试验模型，试验模型功能单一，从而导致需要重复制作试验模型，耗时长、使用不方便和制作成本高。另外，探测仪器的连接线杂乱无章地埋置在试验土样中，试验过程中会对探测仪器的连接线造成影响，进而影响试验数据的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供了一种功能多样化、使用方便和制作成本低的多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置。

本实用新型的目的可采用以下技术方案来达到：

一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，包括内部设有土样的桶体，所述桶体的前板开有用于安装输送管的进水口，用于安装模拟隧道的第一安装孔，用于安装集线器的第二安装孔，以及用于水压管伸入桶体内的第三安装孔；所述桶体的后板开有出水口，所述输送管出口端伸入桶体内；所述集线器包括管道和用于夹持管道的第一夹具，所述管道的一端开有通孔且伸入桶体内，数据线通过通孔和管道与桶体内的检测元件连接，所述数据线与通孔之间通过胶水固定；所述水压管上设有压力计。

作为一种优选的方案，所述模拟隧道包括U型套筒和用于夹持注浆管的第二夹具，所述U型套筒套设于第一安装孔内，且U型套筒的底面开有注浆孔，所述注浆管的一端通过注浆孔伸入桶体内；所述U型套筒的外壁上开有带塞体的渗漏孔。

作为一种优选的方案，所述进水口上设有用夹持输送管的第三夹具。

作为一种优选的方案，所述第一夹具、第二夹具和第三夹具均包括两个半夹套和与半夹套的外壁固定连接的连接板，所述连接板通过连接件固定连接于桶体的前板上。

作为一种优选的方案，所述第三安装孔设为两个，两个通过第三安装孔的水压管伸入桶体内的深度不相同。

作为一种优选的方案，所述第一夹具和第三夹具均通过密封圈分别与输送管和管道密封连接。

作为一种优选的方案，所述输送管出口端设有用于隔砂的透水石。

作为一种优选的方案，所述桶体的外壁上设有加固圈。

作为一种优选的方案，所述输送管和管道为有机玻璃。

作为一种优选的方案，所述桶体的前板和后板为有机玻璃。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

1、本实用新型可以在一套实验模型上进行隧道渗流侵蚀、动水或静水注浆两方面进行单独研究，无需重复制作实验模型，省时省力，使用方便，并且试验人员可通过第一安装孔安装不同试验所需的隧道模型进行试验，大大减少了试验模型设计与制造的时间，减少了试验成本。

2、本实用新型通过将数据连接线穿过通孔并采用胶水将数据连接线固定通孔上，使得桶体内的检测元件能稳定地通过数据连接线将数据传送到外界，保证了监测的稳定，提高了试验数据采集的精准性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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是本实用新型多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置的结构示意图；

图2是图1的后视图；

图3是图1的局部剖视图；

图4是图1的模拟隧道的剖视图；

图5是第三夹具的结构示意图；

图6是第一夹具的结构示意图；

图7是图1在后板拆卸下来后的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参照图1至图4、图6和图7，本实施例涉及多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，包括内部设有土样的桶体1，以及用于放置桶体1的底座2；所述桶体1的前板101开有用于安装输送管10的进水口11，用于安装模拟隧道3的第一安装孔12，用于安装集线器4的第二安装孔13，以及用于水压管5伸入桶体1内的第三安装孔14；桶体1的后板102开有出水口15，所述输送管10出口端伸入桶体1内；所述集线器4包括管道41和用于夹持管道41的第一夹具42，所述管道41的一端开有通孔411且伸入桶体1内，数据线通过通孔411和管道41与桶体1内的检测元件连接，所述数据线与通孔411之间通过胶水固定；所述水压管5上设有压力计6。所述桶体1的上部开有填料口。所述桶体1包括前板101、桶套103和后板102。所述前板101和后板102设有带环形槽104的凸圈105，桶套103的两端分别套设于环形槽104内，且桶套103的两端与环形槽104之间设有密封圈。

本结构可以在一套实验模型上进行隧道渗流侵蚀、动水或静水注浆两方面进行单独研究，无需重复制作实验模型，省时省力，使用方便，并且试验人员可通过第一安装孔12安装不同试验所需的隧道模型进行试验，大大减少了试验模型设计与制造的时间，减少了试验成本。

本结构通过将数据连接线穿过通孔411并采用胶水将数据连接线固定通孔411上，使得桶体1内的检测元件能稳定地通过数据连接线将数据传送到外界，保证了监测的稳定，提高了试验数据采集的精准性。

所述模拟隧道3包括U型套筒31和用于夹持注浆管32的第二夹具33，所述U型套筒31套设于第一安装孔12内，且U型套筒31的底面开有注浆孔311，所述注浆管32的一端通过注浆孔311伸入桶体1内；所述U型套筒31的外壁上开有带塞体的渗漏孔312。U型套筒31设有带过孔的翻边313；通过采用螺纹连接件穿过过孔与桶体1的前板101固定连接而将U型套筒31固定安装到桶体1的前板101上。

为了提高输送管10的连接稳固性，如图1和图5所示，所述进水口11上设有用夹持输送管10的第三夹具111。

所述第一夹具42、第二夹具33和第三夹具111均包括两个半夹套331和与半夹套331的外壁固定连接的连接板332，所述连接板332通过连接件固定连接于桶体1的前板101上。在两个半夹套331的夹持下，输送管10、管道41和注浆管32被固定在桶体1的前板101上。

所述第三安装孔14设为两个，两个通过第三安装孔14的水压管5伸入桶体1内的深度不相同。水压管5胶结在后第三安装孔14上，且两个水压管5分别伸入桶体1内的1D、2D位置，以探测这两个不同位置的水压。

所述第一夹具42和第三夹具111均通过密封圈112分别与输送管10和管道41密封连接。在密封圈112的密封作用下，桶体1内的浆液不会从第一夹具42与输送管10、第二夹具33与管道41之间的间隙漏出。

所述输送管10出口端设有用于隔砂的透水石106。透水石106可以起到隔砂输水的作用。

所述桶体1的外壁上设有加固圈16，以提高桶体1的承载能力，防止出现变形的情况。

所述输送管10和管道41为有机玻璃。输送管10和管道41为透明的结构。在试验的过程中，可以通过随时观察输送管10和管道41内的情况。

所述桶体1的前板101和后板102为有机玻璃。前板101和后板102为透明的结构。在试验的过程中，可以通过前板101和后板102观察桶内的情况。

在试验时，可以根据需要进行多种不同的操作试验：

试验一：渗流侵蚀试验。

1、将底座2、桶体1、加固圈16、集线器4、模拟隧道3、压力计6和压力管组装好。并且不安装注浆管32和第二夹具33。将模拟隧道3端部预留的注浆孔311用橡胶塞塞好。

2、在桶体1内的实验舱中填入试验所需要级配的土样，由进水口11以一定流速注入水。通过压力计6数值及出水口15水流流出量确定实验舱内水流水压稳定后，将渗漏孔312的塞体拔出，利用水砂收集器，收集记录流出的水砂，并通过透明有机玻璃观察土体位移情况，同时收集土中设置好的应变计量数据。收据数据后，停止试验，分析研究试验所得各项数据。

试验二：静水注浆试验

1、将底座2、桶体1、加固圈16、集线器4、模拟隧道3、压力计6、压力管、注浆管32及第二夹具33组装好。

2、在实验舱中填入试验所需要级配的土样，调配所需浆液，设置好注浆流量及注浆压力，通过注浆管32向土体注浆。注浆过程通过透明有机玻璃观察，同时收集土中设置好的应变计量数据。注浆完毕后，静待一定时间，拆卸试验装置，研究浆液扩散形状。

试验三：动水注浆试验

1、将底座2、桶体1、加固圈16、集线器4、模拟隧道3、压力计6、压力管、注浆管32及第二夹具33组装好。

2、在实验舱中填入试验所需要级配的土样，由进水口11以一定流速注入水，待实验舱内水流水压稳定后，调配所需浆液，设置好注浆流量及注浆压力，通过注浆管32向土体注浆。注浆过程通过透明有机玻璃观察，同时收集土中设置好的应变计量数据。注浆完毕后，静待一定时间，拆卸试验装置，研究浆液扩散形状。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，包括内部设有土样的桶体，所述桶体的前板开有用于安装输送管的进水口，用于安装模拟隧道的第一安装孔，用于安装集线器的第二安装孔，以及用于水压管伸入桶体内的第三安装孔；桶体的后板开有出水口，所述输送管出口端伸入桶体内；所述集线器包括管道和用于夹持管道的第一夹具，所述管道的一端开有通孔且伸入桶体内，数据线通过通孔和管道与桶体内的检测元件连接，所述数据线与通孔之间通过胶水固定；所述水压管上设有压力计。

2.根据权利要求1所述的一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，所述模拟隧道包括U型套筒和用于夹持注浆管的第二夹具，所述U型套筒套设于第一安装孔内，且U型套筒的底面开有注浆孔，所述注浆管的一端通过注浆孔伸入桶体内；所述U型套筒的外壁上开有带塞体的渗漏孔。

3.根据权利要求2所述的一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，所述进水口上设有用夹持输送管的第三夹具。

4.根据权利要求3所述的一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，所述第一夹具、第二夹具和第三夹具均包括两个半夹套和与半夹套的外壁固定连接的连接板，所述连接板通过连接件固定连接于桶体的前板上。

5.根据权利要求4所述的一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，所述第三安装孔设为两个，两个通过第三安装孔的水压管伸入桶体内的深度不相同。

6.根据权利要求5所述的一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，所述第一夹具和第三夹具均通过密封圈分别与输送管和管道密封连接。

7.根据权利要求6所述的一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，所述输送管出口端设有用于隔砂的透水石。

8.根据权利要求7所述的一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，所述桶体的外壁上设有加固圈。

9.根据权利要求8所述的一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，所述输送管和管道为有机玻璃。

10.根据权利要求9所述的一种多功能隧道渗流侵蚀及注浆模型试验装置，其特征在于，所述桶体的前板和后板为有机玻璃。

Images