[發明專利]模擬隧道單層襯砌整體防排水系統性能的模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201710431971.5
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107036955B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 李鵬飛;劉宏川;王秋生;魏盼
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N33/24
• 代理公司: 11203 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 沈波

1.模擬隧道單層襯砌整體防排水系統性能的模型試驗裝置，其特征在于：該試驗裝置包括外部箱體和內部結構兩部分；

外部箱體分為鋼制試驗箱(1)和進水口(2)，鋼制試驗箱(1)為方形箱，進水口(2)設置在鋼制試驗箱(1)的外表面，進水口(2)外接加壓水泵；

內部結構分層填充在鋼制試驗箱(1)內，內部結構包括填土層(3)、初噴混凝土層(4)、排水管網(5)、復噴混凝土層(6)和出水口(7)；初噴混凝土層(4)、排水管網(5)、復噴混凝土層(6)為隧道結構，排水管網(5)設置在初噴混凝土層(4)內部；填土層(3)鋪在初噴混凝土層(4)上；

出水口(7)設置在鋼制試驗箱(1)的側部且與排水管網(5)的端面連接；

排水管網(5)為弧形；排水管網(5)由多種管壁開孔的管道制作而成，設置位置在初噴混凝土層(4)內部；

填土層(3)根據試驗對象采用等比例的土質混合物進行配比；初噴混凝土層(4)采用噴射混凝土模擬隧道初期支護結構，噴射混凝土的材料性能通過參數控制的方法現澆，使其與實際的噴射混凝土物理力學性質等效相同，厚度為5～7cm；復噴混凝土層(6)與初噴混凝土層(4)工法等效相同，厚度為7～10cm，但抗滲性比初噴混凝土層(4)強，通過對復噴混凝土層(6)表面刷滲透結晶材料實現；

排水工作機理：水通過進水口(2)進入填土層(3)，再滲透通過初噴混凝土層(4)，通過排水管網(5)上的孔進入，排水管網(5)的管道與出水口(7)相連，水排出。

2.利用權利要求1所述試驗裝置進行的模擬隧道單層襯砌整體防排水系統性能的模型試驗方法，其特征在于：

步驟1、將鋼制試驗箱(1)固定在試驗場地；

步驟2、將事先預制好的復噴混凝土層(6)固定在鋼制試驗箱(1)內，在其表面刷滲透結晶材料，并對邊緣處作防水處理；

步驟3、對排水管網(5)外部裹上過濾層并安裝、接入出水口(7)；

步驟4、采用噴射混凝土制作初噴混凝土層(4)，并養護一段時間；

步驟5、根據試驗圍巖條件施做填土層(3)；

步驟6、安裝帶進水口(2)的蓋板，進水口外接加壓水泵。