[发明专利]岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置,其特征在于：在支架上设置有初支模型，初支模型前后两端均设置有初支模型环向壁，初支模型的上表面设置有相互连通的纵向洒水管和环向洒水管，纵向洒水管上加工有若干出水孔，初支模型的左右两侧均设置有集水槽，两侧集水槽上均连通设置有引水管，引水管上设置有排水阀门并与排水系统相连通，排水系统与过滤装置相连通，排水系统由设置于地面的可调节支架支撑，排水系统上方设置有监测装置，监测装置通过自带WiFi功能将信号传送给电脑，过滤装置通过回水管与供水箱相连通、通过安装在平衡管上的收集箱阀门与收集箱相连通，供水箱顶部设置有搅拌装置支架，搅拌装置支架上设置有搅拌装置，供水箱通过安装在主管道上的供水泵与环向洒水管相连通，供水箱与浓度平衡装置相连通；

所述的初支模型为：初支模型本体内部依次设置有土工布、防水板、钢板，所述的初支模型本体为模拟隧道的半圆拱结构，采用干喷或湿喷工艺制成；

所述的排水系统为：纵向排水管通过弯头与横向排水管相连通；所述的初支模型左、右两侧均设置有4根纵向排水管，右侧纵向排水管管径是左侧纵向排水管管径的2～3倍，横向排水管的数量和管径与纵向排水管相适应。

2.根据权利要求1所述的岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置，其特征在于：所述的初支模型的上表面均布设置有7组纵向洒水管，7组纵向洒水管均与环向洒水管相连通。

3.根据权利要求2所述的岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置，其特征在于：所述的初支模型右侧3组纵向洒水管管径是左侧3组纵向洒水管管径的2～3倍。

4.根据权利要求1所述的岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置，其特征在于：所述的排水系统距地面的高度高于回水管距地面的高度，平衡管距地面的高度高于回水管距地面的高度并低于排水系统距地面的高度。

5.根据权利要求1所述的岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置，其特征在于所述的过滤装置为：过滤装置本体内部间隔设置有多层过滤板，过滤板上铺设有过滤布。

6.根据权利要求1所述的岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置，其特征在于所述的浓度平衡装置为：浓度平衡装置本体通过连接软管与供水箱相连通，连接软管上设置有微型泵。

7.根据权利要求1所述的岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置，其特征在于所述的监测装置为：可调节支架上设置有横杆，横杆上设置有微型摄像机，微型摄像机的设置位置和数量与纵向排水管以及横向排水管的位置和数量相对应。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置的试验方法，其特征在于由以下步骤组成：

S1、首先将配置好的溶液加入供水箱中，通过供水泵抽到主管道中，水流通过七根纵向洒水管流到初支模型上，水流顺着初支模型表面汇入集水槽，经集水槽连接的引流管流入到排水系统中，经过过滤装置在回到供水箱中，以此循环；

S2、通过可调节支架调整排水系统坡度，通过引水管上的排水阀门调节流经排水系统的水流流速，通过调节供水泵的功率控制进入主管道的水流流量、流速；

S3、通过监测装置定期对横向排水管、接头、纵向排水管固定位置拍照，通过对照片中结晶高度的对比计算结晶发展规律，通过监测数据，通过结晶高度计算结晶量，然后对结晶量的变化数据进行关系曲线拟合，形成图像，根据图像预测排水系统堵塞年限；

S4、调节微型泵将浓度平衡装置中的高浓度溶液加入到供水箱中。