[发明专利]一种隧道施工模型试验装置

说明书

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道施工模型试验装置,包括水压力传感器，水压力传感器包括扩散硅芯片、防冲击机构、安装筒、透明水位计；安装筒竖直设置且内部中空，上下两端设置有开口，其侧壁设置有第一通孔；透明水位计竖直设置且下端与第一通孔连通；防冲击机构设置于安装筒内，且侧壁设置有与第一通孔对应的排水孔，中心位置设置有沿竖直方向延伸的压力通道；防冲击机构配置成在遭遇水流瞬时压力增大的冲击时，封堵压力通道，打开排水孔，使瞬时冲击的水流部分进入透明水位计；扩散硅芯片设置于防冲击机构上方。通过封堵压力通道隔绝水流瞬时冲击，并通过收集从排水孔流入透明水位计的水流量化水流的瞬时冲击。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道施工模型试验装置。

背景技术

实际隧道施工过程中，掘进隧道的涌水灾害已成为隧道施工过程中的主要地质灾害之一，采用试验模型研究隧道施工时的渗流涌水情况具有重要的理论意义和实用价值，现有技术中，采用多种方式模拟施工时的涌水情况，并利用压力传感器检测涌水压力，但大多传感器无法防止水流的瞬时冲击，且对单位时间内压力水流的瞬时冲击能量总和不可知。

因此，亟需一种能够既能防止传感器遭受水流瞬时冲击又能量化压力水流瞬时冲击能量的隧道施工模型试验装置。

发明内容

本发明提供一种隧道施工模型试验装置，以解决现有技术中的传感器无法防冲击及量化压力水流的瞬时冲击的问题。

本发明的一种隧道施工模型试验装置采用如下技术方案：

一种隧道施工模型试验装置，包括水压力传感器，水压力传感器包括扩散硅芯片、防冲击机构、安装筒、透明水位计；安装筒竖直设置且内部中空，下端设置有进水通道，其侧壁设置有第一通孔；透明水位计下端与第一通孔连通；扩散硅芯片设置于安装筒内；防冲击机构包括安装块、反应触头、推杆、弹簧，安装块设置于安装筒内且位于扩散硅芯片下方，安装块上设置有压力通道，压力通道连通进水通道和扩散硅芯片；安装块下表面开有盲孔，盲孔侧壁设置有与安装块外圆周连通的排水孔；反应触头安装于盲孔内，反应触头外圆周对应排水孔的一侧设置有上下贯通的进水槽；进水槽与排水孔共同构成水位通道；推杆可滑动地设置于安装块内，且在滑动行程上具有压力通道打开且水位通道关闭的压力位置和压力通道关闭且水位通道打开的水位位置；反应触头可上下滑动地设置于安装块内，且下表面为承压面，能够在水流瞬时冲击下驱动推杆从压力位置移动到水位位置，进而使水流通过水位通道进入透明水位计；弹簧设置于安装块内，配置成在瞬时压力消除时，驱动推杆从水位位置复位到压力位置。

可选地，反应触头上设置有供推杆滑动穿过的避让平槽，且所述反应触头上设置有抵推斜面，所述推杆上设置有与抵推斜面相作用的抵推凸起，以使反应触头在水流瞬时冲击下通过抵推斜面推动推杆从压力位置移动到水位位置。

可选地，反应触头上端与盲孔内壁设置有让位空间，以在正常水流通过水位通道进入让位空间时，使反应触头两端受到水流压力平衡而保持静止。

可选地，盲孔有多个，沿安装块周向均匀分布，对应排水孔、反应触头、水位通道有多个，所述安装块外圆周侧壁对应排水孔处设置有环形的连通槽，用以连通多个排水孔和第一通孔。

可选地，推杆有多个，且一端设置有第一密封头，第一密封头的端面为锥形面，以在推杆处于水位位置时，多个第一密封头的锥形面接触完全封堵压力通道；另一端设置有第二密封头，第二密封头的端面设置为锥面，以在推杆处于压力位置时，封堵排水孔。

可选地，推杆包括滑杆和与滑杆一端连接的连接杆，且连接杆直径小于滑杆直径，以在滑杆与连接杆连接处行成抵推凸起；所述反应触头上端呈锥形，以形成抵推斜面。