[發(fā)明專利]一種隧道施工模型試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010985108.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112050998B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L19/06
• 分類號(hào): G01L19/06;G01L23/00
• 代理公司: 鄭州芝麻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41173
• 代理人: 陳長(zhǎng)山

本發(fā)明涉及隧道施工領(lǐng)域，具體涉及一種隧道施工模型試驗(yàn)裝置,包括水壓力傳感器，水壓力傳感器包括擴(kuò)散硅芯片、防沖擊機(jī)構(gòu)、安裝筒、透明水位計(jì)；安裝筒豎直設(shè)置且內(nèi)部中空，上下兩端設(shè)置有開(kāi)口，其側(cè)壁設(shè)置有第一通孔；透明水位計(jì)豎直設(shè)置且下端與第一通孔連通；防沖擊機(jī)構(gòu)設(shè)置于安裝筒內(nèi)，且側(cè)壁設(shè)置有與第一通孔對(duì)應(yīng)的排水孔，中心位置設(shè)置有沿豎直方向延伸的壓力通道；防沖擊機(jī)構(gòu)配置成在遭遇水流瞬時(shí)壓力增大的沖擊時(shí)，封堵壓力通道，打開(kāi)排水孔，使瞬時(shí)沖擊的水流部分進(jìn)入透明水位計(jì)；擴(kuò)散硅芯片設(shè)置于防沖擊機(jī)構(gòu)上方。通過(guò)封堵壓力通道隔絕水流瞬時(shí)沖擊，并通過(guò)收集從排水孔流入透明水位計(jì)的水流量化水流的瞬時(shí)沖擊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工領(lǐng)域，具體涉及一種隧道施工模型試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

實(shí)際隧道施工過(guò)程中，掘進(jìn)隧道的涌水災(zāi)害已成為隧道施工過(guò)程中的主要地質(zhì)災(zāi)害之一，采用試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱芯克淼朗┕r(shí)的滲流涌水情況具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值，現(xiàn)有技術(shù)中，采用多種方式模擬施工時(shí)的涌水情況，并利用壓力傳感器檢測(cè)涌水壓力，但大多傳感器無(wú)法防止水流的瞬時(shí)沖擊，且對(duì)單位時(shí)間內(nèi)壓力水流的瞬時(shí)沖擊能量總和不可知。

因此，亟需一種能夠既能防止傳感器遭受水流瞬時(shí)沖擊又能量化壓力水流瞬時(shí)沖擊能量的隧道施工模型試驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種隧道施工模型試驗(yàn)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器無(wú)法防沖擊及量化壓力水流的瞬時(shí)沖擊的問(wèn)題。

本發(fā)明的一種隧道施工模型試驗(yàn)裝置采用如下技術(shù)方案：

一種隧道施工模型試驗(yàn)裝置，包括水壓力傳感器，水壓力傳感器包括擴(kuò)散硅芯片、防沖擊機(jī)構(gòu)、安裝筒、透明水位計(jì)；安裝筒豎直設(shè)置且內(nèi)部中空，下端設(shè)置有進(jìn)水通道，其側(cè)壁設(shè)置有第一通孔；透明水位計(jì)下端與第一通孔連通；擴(kuò)散硅芯片設(shè)置于安裝筒內(nèi)；防沖擊機(jī)構(gòu)包括安裝塊、反應(yīng)觸頭、推桿、彈簧，安裝塊設(shè)置于安裝筒內(nèi)且位于擴(kuò)散硅芯片下方，安裝塊上設(shè)置有壓力通道，壓力通道連通進(jìn)水通道和擴(kuò)散硅芯片；安裝塊下表面開(kāi)有盲孔，盲孔側(cè)壁設(shè)置有與安裝塊外圓周連通的排水孔；反應(yīng)觸頭安裝于盲孔內(nèi)，反應(yīng)觸頭外圓周對(duì)應(yīng)排水孔的一側(cè)設(shè)置有上下貫通的進(jìn)水槽；進(jìn)水槽與排水孔共同構(gòu)成水位通道；推桿可滑動(dòng)地設(shè)置于安裝塊內(nèi)，且在滑動(dòng)行程上具有壓力通道打開(kāi)且水位通道關(guān)閉的壓力位置和壓力通道關(guān)閉且水位通道打開(kāi)的水位位置；反應(yīng)觸頭可上下滑動(dòng)地設(shè)置于安裝塊內(nèi)，且下表面為承壓面，能夠在水流瞬時(shí)沖擊下驅(qū)動(dòng)推桿從壓力位置移動(dòng)到水位位置，進(jìn)而使水流通過(guò)水位通道進(jìn)入透明水位計(jì)；彈簧設(shè)置于安裝塊內(nèi)，配置成在瞬時(shí)壓力消除時(shí)，驅(qū)動(dòng)推桿從水位位置復(fù)位到壓力位置。

可選地，反應(yīng)觸頭上設(shè)置有供推桿滑動(dòng)穿過(guò)的避讓平槽，且所述反應(yīng)觸頭上設(shè)置有抵推斜面，所述推桿上設(shè)置有與抵推斜面相作用的抵推凸起，以使反應(yīng)觸頭在水流瞬時(shí)沖擊下通過(guò)抵推斜面推動(dòng)推桿從壓力位置移動(dòng)到水位位置。

可選地，反應(yīng)觸頭上端與盲孔內(nèi)壁設(shè)置有讓位空間，以在正常水流通過(guò)水位通道進(jìn)入讓位空間時(shí)，使反應(yīng)觸頭兩端受到水流壓力平衡而保持靜止。

可選地，盲孔有多個(gè)，沿安裝塊周向均勻分布，對(duì)應(yīng)排水孔、反應(yīng)觸頭、水位通道有多個(gè)，所述安裝塊外圓周側(cè)壁對(duì)應(yīng)排水孔處設(shè)置有環(huán)形的連通槽，用以連通多個(gè)排水孔和第一通孔。

可選地，推桿有多個(gè)，且一端設(shè)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(shí)，多個(gè)第一密封頭的錐形面接觸完全封堵壓力通道；另一端設(shè)置有第二密封頭，第二密封頭的端面設(shè)置為錐面，以在推桿處于壓力位置時(shí)，封堵排水孔。

可選地，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(yīng)觸頭上端呈錐形，以形成抵推斜面。