[实用新型]用于室内模型试验的承压溶洞对隧道施工影响的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于室内模型试验的承压溶洞对隧道施工影响的装置；由气压加载系统、PE导气管、金属阀门、充气气囊和监测系统（灵敏气压传递器、微型数显压力表）；气压加载系统提供模型试验溶洞的外部气压，PE导气管与气囊相连，通过外部气压加载系统向气囊充气，金属阀门预先设定其气压值，通过与灵敏气压传递器相连，从而控制气压加载系统，灵敏气压传递器通过三相阀门与气囊和导气管接口相连，监测气囊内部气压变化，并将气压传递至数显压力表。本装置通过外部气压装置给气囊充气，从而达到了气囊密封的效果，通过三相阀门将监测系统与气囊相连，从而起到自动控制充气泵电源的通断。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工实验技术领域，尤其涉及一种用于室内模型试验的承压溶洞对隧道施工影响的装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，交通事业的不断增长，我国的隧道建设得到了飞跃性的发展，取得了很好的成就。同时又面临着新挑战、新机遇。我国西南地区最明显的地质特征就是以喀斯特地貌为主，喀斯特地貌多以岩溶、沟壑为主。然而在岩溶地区修建隧道工程，施工过程中的突水、突泥已成为最严重的工程灾害之一，大规模的突水，突泥不但危及隧道施工的进度，而且一旦施工措施不但，常常会使隧道建成后运营环境恶劣，地表环境恶化，给人们的生产和生活造成重大的损失。同时承压隐伏溶洞的隐蔽性以及强致灾性给隧道建设带来了极大的困难。大型物理模型试验作为揭示岩溶突水对隧道施工影响的重要研究手段，可以实现突水前多元信息的采集与分析，对于指导高风险岩溶隧道施工具有重要意义。为研究承压型隐伏溶洞突涌水对隧道施工的影响，相应的大型物理模型试验应运而生。模型试验系统建立的重要一步，通常由于溶腔装置的密封性问题导致模型试验结果不准确，甚至试验的失败。而且，以往的模型试验中采用水压加载的方法来模拟承压溶腔，而水压的难操作性以及渗水对试验开挖造成的不利影响，导致试验结果不理想。以往的模型试验中溶洞水压加载装置的可重复性差，密封效果不甚理想，而且操作复杂、试验过程效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有溶洞水压密封加载装置的不足以及采用水压的难操作性，渗水对试验开挖造成的不利影响；提供一种用于室内模型试验的承压溶洞对隧道施工影响的装置；以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于室内模型试验的承压溶洞对隧道施工影响的装置，包括试验台架，在试验台架中部空间填充填筑材料，在填筑材料内设置隧道模型，在隧道模型一侧的填筑材料内设置溶洞模型，所述隧道模型与量测系统连通实现对隧道模型的实时量测，所述溶洞模型与气压加载系统连通实现对溶洞模型气压加载，在气压加载系统上设置有气压监测系统。

前述的一种用于室内模型试验的承压溶洞对隧道施工影响的装置中，在隧道模型上设置有应力片，在隧道模型周围对应位置的填筑材料内设置有土压力盒，所述量测系统为静态应变仪和计算机，应力片和土压力盒分别通过传输线与静态应变仪和计算机的输入端连接实现对隧道模型进行量测。

前述的一种用于室内模型试验的承压溶洞对隧道施工影响的装置中，所述溶洞模型为气囊结构；所述气压加载系统通过PE导气管与溶洞模型连通；所述气压监测系统包括设置在气压加载系统和溶洞模型之间PE导气管上的电磁阀和三相阀门，所述三相阀门的另一项通过PE导气管连接灵敏气压传递器，所述灵敏气压传递器的输出端通过传输线连接数显压力表，该数显压力表通过传输线连接电磁阀，该电磁阀的输出端通过传输线连接气压加载系统实现对气压加载系统的开闭控制。