CN216484521U - 一种动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置，其包括玻璃方箱和水箱，水箱内安装有第二水泵；玻璃方箱的内部设有试验岩层，试验岩层的中部设有模拟隧道，模拟隧道的外部环绕固定安装有压力传感器，试验岩层的靠近模拟隧道的内部竖直安装有液位计，玻璃方箱的上方通过支架架设有搭杆，搭杆上安装有曲型管，曲型管外环面的下端开设有均匀分布的喷水孔，曲型管延伸至玻璃方箱外侧的端部固定连接有输水管，输水管通过导流管与第二水泵连接，玻璃方箱的两侧均匀分布设置有多个注水管，注水管上均安装有第一控制阀。本试验装置有利于对岩溶隧道围岩突水灾变机理进行研究、试验，且能转换控制变量模拟降雨量的大小以及渗水点的位置。

Description

一种动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置

技术领域

本实用新型涉及模拟试验器具的技术领域，具体是一种动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置。

背景技术

在基础设施建设中，公路、铁路等隧道工程不可避免的需要穿越岩溶地层，该隧道称为岩溶隧道，由于隧道处于岩溶地层中，应力场和渗流场分布非常复杂，在人工开挖隧道的条件下，断层破碎带的稳定性更难以保证，容易在开挖过程或开挖后发生突水突泥灾害。发生突水突泥灾害主要是岩溶或破碎带隧道的周围在地面水和地下水的共同作用下导致，即隧道周围的破碎围岩在降雨和地下水的共同作用下影响隧道的施工和运营安全。

为了对岩溶隧道围岩突水灾变机理进行研究，现有技术通常采用试验装置进行测验，但是现有的试验装置在使用过程中，在模拟降雨布设时无法精确控制降雨量，且地下渗水的位置单一，易造成试验结果偏差，不利于进行使用。为此，我们提出了一种动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置，本试验装置有利于对岩溶隧道围岩突水灾变机理进行研究、试验，且能转换控制变量模拟降雨量的大小以及渗水点的位置。

为了实现本实用新型的目的，所采取的技术方案为：

一种动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置，包括玻璃方箱和水箱，所述的水箱内安装有第二水泵；所述的玻璃方箱的内部设有试验岩层，试验岩层的中部设有模拟隧道，模拟隧道的外部环绕固定安装有压力传感器，试验岩层的靠近模拟隧道的内部竖直安装有液位计，玻璃方箱的上方通过支架架设有搭杆，搭杆上安装有曲型管，曲型管外环面的下端开设有均匀分布的喷水孔，曲型管延伸至玻璃方箱外侧的端部固定连接有输水管，输水管通过导流管与第二水泵连接；所述的玻璃方箱的两侧均匀分布设置有多个注水管，注水管上均安装有第一控制阀。

进一步优选的：所述的水箱内安装有第一水泵，第一水泵固定连接有伸出水箱外的固定管，固定管通过软管与其中一个注水管连接。

进一步优选的：所述的固定管上从靠近水箱端向外依次安装有第二控制阀、流量计和流速计。

进一步优选的：所述的试验岩层的上表面与玻璃方箱的上表面相平齐。

进一步优选的：所述的搭杆上开设有间隔设置的搭载槽，曲型管卡设在搭载槽内。

本动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置有利于对岩溶隧道围岩突水灾变机理进行研究、试验，且转换控制变量模拟降雨量的大小以及渗水点的位置的操作简单，根据布设的曲型管上喷水孔的不同出水量模拟降雨量、软管连通不同位置注水管模拟不同位置的地下渗水位置使试验结果具有全面性，避免了单一位置的地下渗水点以及同等级的降雨量所造成的试验结果偏差的情况，有利于设计施工。

附图说明

图1为本动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置的结构示意图；

图2为玻璃方箱的剖视示意图；

图3为模拟降雨机构的拆分结构示意图；

图4为水量补充机构的结构示意图；

图中的序号对应的名称为：

1、玻璃方箱；2、水箱；3、固定管；4、导流管；5、输水管；6、曲型管；7、支架；8、搭杆；9、试验岩层；10、模拟隧道；11、注水管；12、第一控制阀；13、喷水孔；14、搭载槽；15、第一水泵；16、第二水泵；17、第二控制阀；18、流量计；19、流速计；20、软管；21、液位计；22、压力传感器。

具体实施方式

为了使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例，对本技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置，包括玻璃方箱1和水箱2，所述的水箱2内安装有第二水泵16；所述的玻璃方箱1的内部设有试验岩层9，试验岩层9的中部设有模拟隧道10，模拟隧道10的外部环绕固定安装有压力传感器22，试验岩层9的靠近模拟隧道10的内部竖直安装有液位计21，压力传感器22的型号为：PT124G-126，液位计21的型号为：YWZ-450T，玻璃方箱1的上方通过支架7架设有搭杆8，搭杆8上安装有曲型管6，曲型管6外环面的下端开设有均匀分布的喷水孔13，曲型管6延伸至玻璃方箱1外侧的端部固定连接有输水管5，输水管5通过导流管4与第二水泵16连接；所述的玻璃方箱1的两侧均匀分布设置有多个注水管11，注水管11上均安装有第一控制阀12。

所述的水箱2内安装有第一水泵15，第一水泵15固定连接有伸出水箱2外的固定管3，固定管3通过软管20与其中一个注水管11连接。

所述的固定管3上从靠近水箱2端向外依次安装有第二控制阀17、流量计18和流速计19。流量计18的型号为：SG-NZ-KD1，流速计19的型号为：DX-LSX-1。

所述的试验岩层9的上表面与玻璃方箱1的上表面相平齐。

所述的搭杆8上开设有间隔设置的搭载槽14，曲型管6卡设在搭载槽14内。

本装置在进行灾变机理试验时，流量计18、流速计19、液位计21和压力传感器22均与计算机通信连接，通过软管20连通不同位置的注水管11，开启第一水泵15和第二水泵16，通过控制第二水泵16的转速从而控制曲型管6上喷水孔13的出水量，达到既能控制渗水位置也能控制模拟降雨量的目的，且各个注水管11均能够使用第一控制阀12进行流速的控制；根据布设的曲型管6上喷水孔13的不同出水量模拟降雨量、软管20连通不同位置注水管11模拟不同位置的地下渗水位置使试验结果具有全面性，避免了单一位置的地下渗水点以及同等级的降雨量所造成的试验结果偏差的情况，有利于设计施工。

上述说明并非是对本申请的限制，本申请也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本申请的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置，包括玻璃方箱（1）和水箱（2），其特征在于：所述的水箱（2）内安装有第二水泵（16）；所述的玻璃方箱（1）的内部设有试验岩层（9），试验岩层（9）的中部设有模拟隧道（10），模拟隧道（10）的外部环绕固定安装有压力传感器（22），试验岩层（9）的靠近模拟隧道（10）的内部竖直安装有液位计（21），玻璃方箱（1）的上方通过支架（7）架设有搭杆（8），搭杆（8）上安装有曲型管（6），曲型管（6）外环面的下端开设有均匀分布的喷水孔（13），曲型管（6）延伸至玻璃方箱（1）外侧的端部固定连接有输水管（5），输水管（5）通过导流管（4）与第二水泵（16）连接；所述的玻璃方箱（1）的两侧均匀分布设置有多个注水管（11），注水管（11）上均安装有第一控制阀（12）。

2.根据权利要求1所述的动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置，其特征在于：所述的水箱（2）内安装有第一水泵（15），第一水泵（15）固定连接有伸出水箱（2）外的固定管（3），固定管（3）通过软管（20）与其中一个注水管（11）连接。

3.根据权利要求2所述的动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置，其特征在于：所述的固定管（3）上从靠近水箱（2）端向外依次安装有第二控制阀（17）、流量计（18）和流速计（19）。

4.根据权利要求1所述的动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置，其特征在于：所述的试验岩层（9）的上表面与玻璃方箱（1）的上表面相平齐。

5.根据权利要求1所述的动水软弱破碎围岩隧道突水灾变机理试验装置，其特征在于：所述的搭杆（8）上开设有间隔设置的搭载槽（14），曲型管（6）卡设在搭载槽（14）内。

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