[實用新型]一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置

有效

• 申請號: 201820314966.6
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN207923866U
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 馬棟;劉志峰;齊書峰;柯信敢;張力學;吳明付;王祥;沈水龍;袁垚;王澤念;樊會超;羅太祥;趙陽;王熙朝;史超;熊濤;于連水;張志亮;滕海波;劉耀華;高策;馮旭東;朱玉糧;李杰明;蘇媛;寧興萍
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設有限公司;中鐵十六局集團有限公司;上海交通大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，包括：

溶洞模擬系統，包括砂土貯存箱和巖溶模擬箱，所述砂土貯存箱位于所述巖溶模擬箱上部且兩者之間設有能沿水平向自由滑動的可動式鋼板；所述砂土貯存箱內充填目標地層砂土，用于模擬溶洞頂板砂土層；所述巖溶模擬箱用于模擬溶洞；

漿液存儲和輸送系統，用于將模擬用漿液輸送到所述砂土貯存箱內的砂土層中；

監測系統，用于測量漿液的注射壓力和所述可動式鋼板的移動間距。

2.根據權利要求1所述的一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，所述漿液存儲和輸送系統包括儲漿桶、注漿泵、儲漿倉、漿液控制閥、注漿倉、注漿管；所述儲漿桶的出口連接在所述注漿泵的一端，所述注漿泵的另一端連接所述儲漿倉的入口，所述儲漿倉的出口連接所述注漿倉的入口端；所述漿液控制閥位于所述儲漿倉和所述注漿倉之間，所述注漿倉的出口連接到所述注漿管的一端，所述注漿管的另外一端插入所述砂土貯存箱內的目標地層砂土中；

所述儲漿桶用于儲存漿液，所述注漿泵用于向所述砂土貯存箱內的目標地層砂土中泵送漿液，所述儲漿倉用于混合均勻漿液，所述漿液控制閥用于控制漿液壓力和記錄漿液流量，注漿倉用于穩定即將輸送漿液的壓力，所述注漿管用于向所述砂土貯存箱內的目標地層砂土中輸送漿液。

3.根據權利要求2所述的一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，具有以下一種或多種特征：

-所述儲漿桶為一無頂蓋的圓柱鋼桶，所述儲漿桶內安裝有螺旋攪拌棒；

-所述儲漿倉為一封閉圓柱鋼桶，所述儲漿倉內安裝有螺旋攪拌棒；

-所述注漿倉為一封閉圓柱鋼桶；

-所述注漿泵為一種便于調節注漿壓力和流量的液壓泵；

-所述注漿管為一橡膠軟管。

4.根據權利要求3所述的一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，具有以下一種或多種特征：

-所述儲漿桶的壁厚為12mm，儲漿桶的直徑為60～120cm，儲漿桶的高度1～2m；

-所述儲漿倉的壁厚為16mm，儲漿倉的直徑為60～120cm，儲漿倉的高度1～2m；

-所述注漿倉的壁厚為16mm，注漿倉的直徑為60～120cm，注漿倉的高度為1～2m；

-所述注漿管的壁厚為6～8mm，注漿管的外徑為20～30mm。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，所述監測系統包括壓力計和鋼尺，其中：所述壓力計用于測量漿液的注射壓力；所述鋼尺用于測量溶洞模擬系統臨界破壞時可動式鋼板的間距。

6.根據權利要求5所述的一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，具有以下一種或多種特征：

-所述壓力計為一測量流體的數字顯示壓力計；

-所述鋼尺為最小讀數值為1mm的刻線尺。

7.根據權利要求1所述的一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，所述砂土貯存箱的左、右下部均設有頂擋塊，且所述頂擋塊與可動式鋼板之間以滑輪連接；

所述巖溶模擬箱的左、右兩側上部各設有支撐塊用以支撐可動式鋼板，所述支撐塊與所述可動式鋼板之間以滑輪連接；

所述支撐塊與所述頂擋塊共同作用，使得可動式鋼板僅沿水平向自由滑動。

8.根據權利要求7所述的一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，具有以下一種或多種特征：

-所述砂土貯存箱是以兩塊可動式鋼板為底板的矩形箱；

-所述可動式鋼板為一端帶有折彎角、另一端平面的矩形鋼板；

-所述頂擋塊為一鋼板。

9.根據權利要求7所述的一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，所述巖溶模擬箱為一長方體箱，并設置有底座。

10.根據權利要求9所述的一種模擬砂土覆蓋巖溶溶洞破壞的實驗裝置，其特征在于，所述底座為一厚度16mm～20mm、長寬與巖溶模擬箱相同的扁平鋼板。