[發明專利]一種適用于富水砂化白云巖突涌模擬的模型試驗裝置

在審

• 申請號: 202310572807.1
• 申請日: 2023-05-19
• 公開（公告）號: CN116577207A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 鄧友權;李小兵;鮮一丁;王官;賈濤;杜春強;齊永立;鄧中偉;周勝賀;藍明輝;沈懷秋;董文峰
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團第二工程有限公司;中鐵十六局集團有限公司;成昆鐵路有限責任公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/06;G01N3/02;G01N15/08;G01N33/24
• 代理公司: 成都四合天行知識產權代理有限公司 51274
• 代理人: 張超

本發明公開了一種適用于富水砂化白云巖突涌模擬的模型試驗裝置，包括頂部設有開口的試驗箱體，試驗箱體內部設有黃黏土層，所述黃黏土層內預埋有圍巖層和碎石層；試驗箱體的開口處設有加壓板，加壓板上設有儲水箱，所述儲水箱內設有活動板，所述儲水箱上設有伸入至碎石層內的進水管；還包括加壓組件，所述加壓組件包括第一輸出軸和第二輸出軸，所述第一輸出軸用于插入至儲水箱內并推動活動板移動，所述第二輸出軸用于推動儲水箱擠壓加壓板。通過模擬涌突水過程中圍巖應力、涌水量等多場信息演化規律的差異來分析突水涌砂發生機制以及災變發生時的預警信息。

技術領域

本發明涉及工程施工技術領域，具體涉及一種適用于富水砂化白云巖突涌模擬的模型試驗裝置。

背景技術

隨著我國經濟建設的蓬勃發展，對基礎設施、尤其是交通設施建設的要求也在不斷的提高。在公路、鐵路等基礎設施的建設過程中，隧道具有縮短線路里程、改善交通運營條件等特點，得到廣泛的應用。近十幾年來，我國重大工程建設重心由地形地質條件良好的區域向地形地質條件極端復雜的西部山區與巖溶地區轉移，正在或即將修建大量的高風險深長隧道工程。深長隧道工程由于埋深大、洞身長、地質條件復雜，在修建過程中，會遇到一系列特殊的地質災害問題，如:軟弱破碎帶、節理發育、斷層發育、高地應力、巖爆、突水、突泥、突砂、高瓦斯、高地溫等問題，其中又以巖溶隧道突涌水最為常見，危害性也最大。同時，我國是世界上巖溶分布最廣的國家，西部已建和在建隧道中位于巖溶地區的隧道占有相當大的比例，在這些隧道中，圍巖富含水體，給隧道的施工和運營帶來了很大的突水風險，為探究不同富水條件下，砂化白云巖區域突水涌砂發生機制，因此，亟需開展砂化白云巖突水涌砂的模型試驗，從涌突水過程中圍巖應力、涌水量等多場信息演化規律的差異來分析突水涌砂發生機制以及災變發生時的預警信息。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中的不足，目的在于提供一種適用于富水砂化白云巖突涌模擬的模型試驗裝置，通過模擬涌突水過程中圍巖應力、涌水量等多場信息演化規律的差異來分析突水涌砂發生機制以及災變發生時的預警信息。

本發明通過下述技術方案實現：

一種適用于富水砂化白云巖突涌模擬的模型試驗裝置，包括頂部設有開口的試驗箱體，所述試驗箱體內部設有黃黏土層，所述黃黏土層內預埋有圍巖層和碎石層；

所述試驗箱體的開口處設有加壓板，所述加壓板上設有儲水箱，所述儲水箱內設有活動板，所述儲水箱上設有伸入至碎石層內的進水管；

還包括加壓組件，所述加壓組件包括第一輸出軸和第二輸出軸，所述第一輸出軸用于插入至儲水箱內并推動活動板移動，所述第二輸出軸用于推動儲水箱擠壓加壓板。

進一步地，所述圍巖層采用石英石、重晶石粉、水浴加熱后的凡士林以及石膏粉攪拌混合而成。

進一步地，所述試驗箱體的頂部設有支撐桿，所述支撐桿上設有橫板，所述加壓組件位于橫板上。

進一步地，所述加壓組件包括缸體、缸蓋、活塞以及缸底，所述缸體貫穿橫板，所述缸底固定在缸體的頂部，所述活塞位于缸體內，所述第二輸出軸一端與活塞的底部連接，另一端豎直貫穿所述缸蓋。

進一步地，所述缸蓋上還設有第一進油孔，所述缸底上設有第二進油孔。

進一步地，所述第二輸出軸內設有內徑與第一輸出軸直徑相同的通孔，所述通孔沿第二輸出軸軸向貫穿其兩端；

所述第一輸出軸位于通孔內；

所述活塞上還設有與通孔連通的連接孔。

進一步地，所述加壓組件還包括外徑與缸體內徑一致的活動筒，所述活動筒位于缸體內，所述活塞的外徑與活動筒的內徑一致，所述活塞位于活動筒內；