[發明專利]一種隧道施工模型試驗裝置

有效

• 申請號: 202010985108.6
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112050998B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 路沙沙;王帥;賈寶新;劉少棟;聶偉;尹航;徐紅;張亞楠;張春華;梁天寶;王松林;趙東旭;王興隆;張森林
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01L19/06
• 分類號: G01L19/06;G01L23/00
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 陳長山

1.一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：包括水壓力傳感器，水壓力傳感器包括擴散硅芯片、防沖擊機構、安裝筒、透明水位計；安裝筒豎直設置且內部中空，下端設置有進水通道，其側壁設置有第一通孔；透明水位計下端與第一通孔連通；擴散硅芯片設置于安裝筒內；防沖擊機構包括安裝塊、反應觸頭、推桿、彈簧，安裝塊設置于安裝筒內且位于擴散硅芯片下方，安裝塊上設置有壓力通道，壓力通道連通進水通道和擴散硅芯片，推桿可滑動地設置于安裝塊內，且在滑動行程上具有壓力通道打開且水位通道關閉的壓力位置和壓力通道關閉且水位通道打開的水位位置；反應觸頭可上下滑動地設置于安裝塊內，且下表面為承壓面，能夠在水流瞬時沖擊下驅動推桿從壓力位置移動到水位位置，進而使水流通過水位通道進入透明水位計；彈簧設置于安裝塊內，配置成在瞬時壓力消除時，驅動推桿從水位位置復位到壓力位置； 所述安裝塊下表面開有盲孔，盲孔側壁設置有與安裝塊外圓周連通的排水孔；反應觸頭安裝于盲孔內，反應觸頭外圓周對應排水孔的一側設置有上下貫通的進水槽；進水槽與排水孔共同構成水位通道。

2.根據權利要求1所述的一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：所述反應觸頭上設置有供推桿滑動穿過的避讓平槽，且所述反應觸頭上設置有抵推斜面，所述推桿上設置有與抵推斜面相作用的抵推凸起，以使反應觸頭在水流瞬時沖擊下通過抵推斜面推動推桿從壓力位置移動到水位位置。

3.根據權利要求2所述的一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：反應觸頭上端與盲孔內壁設置有讓位空間，以在正常水流通過水位通道進入讓位空間時，使反應觸頭兩端受到水流壓力平衡而保持靜止。

4.根據權利要求3所述的一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：所述盲孔有多個，沿安裝塊周向均勻分布，對應排水孔、反應觸頭、水位通道有多個，所述安裝塊外圓周側壁對應排水孔處設置有環形的連通槽，用以連通多個排水孔和第一通孔。

5.根據權利要求4所述的一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：所述推桿有多個，且一端設置有第一密封頭，第一密封頭的端面為錐形面，以在推桿處于水位位置時，多個第一密封頭的錐形面接觸完全封堵壓力通道；另一端設置有第二密封頭，第二密封頭的端面設置為錐面，以在推桿處于壓力位置時，封堵排水孔。

6.根據權利要求5所述的一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：所述推桿包括滑桿和與滑桿一端連接的連接桿，且連接桿直徑小于滑桿直徑，以在滑桿與連接桿連接處行成抵推凸起；所述反應觸頭上端呈錐形，以形成抵推斜面。

7.根據權利要求6所述的一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：所述安裝塊內部設置有水平方向延伸的第二通孔，第二通孔有多個，每個第二通孔一端均與壓力通道連通，另一端分別與一個盲孔連通，且每個第二通孔均與相應的排水孔同軸；所述滑桿一一對應安裝于第二通孔，且滑桿外圓周面設置有避讓環槽；第二通孔內壁對應避讓環槽處設置有擋止凸起；彈簧設置于滑桿外圓周，且沿滑桿的長度方向延伸，位于避讓環槽外端壁和擋止凸起之間，以在水流瞬時壓力消除后，推動滑桿向排水孔方向移動，并通過滑桿與反應觸頭的錐形面的相對滑動，驅動推桿從水位位置復位到壓力位置，并促使反應觸頭向下移動復位。

8.根據權利要求7所述的一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：所述避讓平槽上端設置有限位凸起，且限位凸起處于連接桿的上方，阻礙連接桿脫離避讓平槽，并避免反應觸頭掉落。

9.根據權利要求8所述的一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：所述安裝塊外圓周壁設置有密封圈，密封圈位于連通槽下方，以防止水流沿安裝塊與安裝筒的縫隙進入連通槽。

10.根據權利要求9所述的一種隧道施工模型試驗裝置，其特征在于：所述安裝筒下端外圓周設置有固定螺紋，以使水壓力傳感器可拆卸地安裝于被測物體；安裝筒外圓周固定螺紋上方設置有擰轉部，擰轉部截面呈多邊形，便于夾緊拆卸，擰轉部對應第一通孔位置設置有與第一通孔連通的第三通孔，透明水位計安裝于擰轉部并與第三通孔連通。