[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

说明书

一种岩溶区隧道排水系统结晶堵塞模拟试验装置,在支架上设置有初支模型，初支模型前后两端设置有初支模型环向壁、左右两侧设置有集水槽、上表面设置有相互连通的纵向洒水管和环向洒水管，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、排水系统上方设置有监测装置，监测装置将信号传送给电脑，排水系统由设置于地面的可调节支架支撑，过滤装置通过回水管与供水箱相连通、通过平衡管与收集箱相连通，供水箱顶部设置有搅拌装置支架、搅拌装置，供水箱与环向洒水管、浓度平衡装置相连通；本发明适用于不同岩溶区排水系统堵塞机理研究，试验数据可以为不同岩溶地层隧道排水系统堵塞年限提供依据。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及到一种关于岩溶区隧道排水系统结晶堵塞和岩溶水对不同建筑材料影响作用的模型试验装置及试验方法。

背景技术

中国是一个岩溶大国，随着社会经济的快速发展，对公路交通运输也提出了更高的要求，隧道扮演着越来越重要的角色。高速公路穿越岩溶地区的情况越来越普遍，然而岩溶区隧道在修筑以及运营的过程中，排水系统结晶堵塞的问题突显，伴随岩溶区隧道陆续投入运营，隧道排水系统堵塞的问题也将越来越突出。当隧道排水系统发生堵塞、排水不畅时，轻则造成衬砌渗漏水，若发现或处治较晚，甚至会引起隧道衬砌开裂、底板隆起等严重危害，对隧道结构造成永久性损伤，影响隧道的正常使用以及行车安全。目前针对隧道排水系统结晶堵塞这种病害的治理，已经花费了大量的财力物力和资源，但对排水系统结晶堵塞机理的研究尚未有突破性进展，也没有一套完善的装置模拟隧道排水系统运行，并有效地通过其分析与研究隧道排水系统结晶堵塞机理及处治方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种设计合理、可模拟一般隧道排水过程、岩溶区隧道排水管上结晶沉积过程、预测岩溶区隧道排水系统堵塞年限的试验装置及试验方法。

解决上述技术问题采用的技术方案是：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。

本发明的初支模型为：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。

本发明的排水系统为：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。

本发明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。

本发明的初支模型右侧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。

本发明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。

本发明的过滤装置为：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。

本发明的浓度平衡装置为：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。

本发明的监测装置为：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。