[发明专利]模拟隧道单层衬砌整体防排水系统性能的模型试验装置

摘要

本发明公开了模拟隧道单层衬砌整体防排水系统性能的模型试验装置，属于地下工程试验领域。通过试验装置模拟隧道单层衬砌防排水结构，对不同水压力条件下的单层衬砌防排水系统的实际效果进行试验验证，相比现场试验节约成本，同时提高试验人员的安全保障，也可以根据试验结果判断是否需要进一步做现场试验。本试验装置包括外部箱体和内部结构两部分。模拟隧道单层衬砌结构，可以检验单层衬砌隧道的力学性能；排水管网呈弧形，与平面形式排水管网相比更接近隧道实际情况，便于检验排水管网在实际使用中的效果；模拟不同水压力条件下的单层衬砌排水系统防排水试验；本装置相比现场试验节约成本，参与试验的人员人身安全可以得到保障。

主权项

1.模拟隧道单层衬砌整体防排水系统性能的模型试验装置，其特征在于：该试验装置包括外部箱体和内部结构两部分；/n外部箱体分为钢制试验箱(1)和进水口(2)，钢制试验箱(1)为方形箱，进水口(2)设置在钢制试验箱(1)的外表面，进水口(2)外接加压水泵；/n内部结构分层填充在钢制试验箱(1)内，内部结构包括填土层(3)、初喷混凝土层(4)、排水管网(5)、复喷混凝土层(6)和出水口(7)；初喷混凝土层(4)、排水管网(5)、复喷混凝土层(6)为隧道结构，排水管网(5)设置在初喷混凝土层(4)内部；填土层(3)铺在初喷混凝土层(4)上；/n出水口(7)设置在钢制试验箱(1)的侧部且与排水管网(5)的端面连接；/n排水管网(5)为弧形；排水管网(5)由多种管壁开孔的管道制作而成，设置位置在初喷混凝土层(4)内部；/n填土层(3)根据试验对象采用等比例的土质混合物进行配比；初喷混凝土层(4)采用喷射混凝土模拟隧道初期支护结构，喷射混凝土的材料性能通过参数控制的方法现浇，使其与实际的喷射混凝土物理力学性质等效相同，厚度为5～7cm；复喷混凝土层(6)与初喷混凝土层(4)工法等效相同，厚度为7～10cm，但抗渗性比初喷混凝土层(4)强，通过对复喷混凝土层(6)表面刷渗透结晶材料实现；/n排水工作机理：水通过进水口(2)进入填土层(3)，再渗透通过初喷混凝土层(4)，通过排水管网(5)上的孔进入，排水管网(5)的管道与出水口(7)相连，水排出。/n