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专利号: 2022111242901
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种隧道突水试验装置,其特征在于:

包括支架(1),所述支架(1)上固定连接有钢板(4),所述钢板(4)设置有若干面,若干所述钢板(4)互相连接为横置桶装,若干所述钢板(4)之间设置有模拟围岩(2),所述模拟围岩(2)内设置有模拟隧道(3),若干所述钢板(4)外侧设置有水箱(5);

所述支架(1)上固定连接有水泵(6),所述水泵(6)与水箱(5)连通,所述水箱(5)固定连接于钢板(4)上;

所述钢板(4)与水箱(5)的固定面上均设置有若干突水孔(7),且所述钢板(4)与水箱(5)上的突水孔(7)一一对应;

所述水箱(5)的若干突水孔(7)上均设置有突水控制装置(8),所述突水控制装置(8)固定连接于水箱(5),且所述突水控制装置(8)位于所述水箱(5)内;

所述突水控制装置(8)包括壳体(801),所述壳体(801)固定连接于水箱(5),所述壳体(801)与突水孔(7)连通;

所述壳体(801)内滑动连接有滑板(804),所述滑板(804)与水箱(5)之间设置有弹簧(806)所述弹簧(806)两端分别与所述滑板(804)、水箱(5)固定连接;

所述滑板(804)上方设置有偏心轮(802),且所述偏心轮(802)与所述滑板(804)抵接,所述偏心轮(802)通过转轴(808)与所述壳体(801)转动连接;

所述偏心轮(802)上固定连接有控制板(803),所述控制板(803)滑动连接于所述壳体(801);

所述壳体(801)侧壁固定连接有进水口(807);

所述滑板(804)内设置有水道(805),所述水道(805)连通所述进水口(807)与突水孔(7)。

2.根据权利要求1所述的一种隧道突水试验装置,其特征在于:

所述水箱(5)内设置有水压传感器,用于监测水箱(5)内的水压;

所述模拟隧道(3)内设置有流量传感器,用于监测模拟隧道(3)内突水流量;

所述模拟隧道(3)口设置有重量传感器,用于监测突水带出的模拟围岩(2)的重量。

3.根据权利要求1所述的一种隧道突水试验装置,其特征在于:

所述水箱(5)内设置有突水调节装置(9),所述突水调节装置(9)用于控制所述突水控制装置(8);

所述突水调节装置(9)包括两组移动组件,且两组所述移动组件呈十字交叉设置。

4.根据权利要求3所述的一种隧道突水试验装置,其特征在于:

所述移动组件包括电机(901),所述电机(901)固定连接于水箱(5)侧壁,所述电机(901)输出端贯穿所述水箱(5)侧壁固定连接有主动轮(902),所述水箱(5)侧壁固定连接有从动轮(903),所述从动轮(903)与主动轮(902)通过同步带(910)连接;

所述从动轮(903)与主动轮(902)之间设置有滑道(904),所述滑道(904)固定连接于水箱(5),所述同步带(910)位于从动轮(903)、主动轮(902)下侧部分贯穿所述滑道(904),所述同步带(910)位于从动轮(903)、主动轮(902)上侧部分固定连接有滑块(905),所述滑块(905)滑动连接于滑道(904)。

5.根据权利要求4所述的一种隧道突水试验装置,其特征在于:

所述滑块(905)上固定连接有移动杆(906),所述移动杆(906)插接于随动块(907),所述随动块(907)上设置有第一孔(9071)、第二孔(9072),所述第一孔(9071)、第二孔(9072)贯穿所述随动块(907),且所述第一孔(9071)、第二孔(9072)呈一高一低分布;

其中一组移动组件的所述移动杆(906)插接于第一孔(9071),另一组移动组件的所述移动杆(906)插接于第二孔(9072),且所述移动杆(906)滑动连接于第一孔(9071)、第二孔(9072);

所述随动块(907)下表面固定连接有固定杆(908),所述固定杆(908)下端转动连接有调节轮(909)。

6.一种隧道突水试验方法,用于使用如权利要求1‑5任一项所述的一种隧道突水试验装置进行突水试验,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:在若干钢板(4)之间填充泥沙,并对泥沙按压,形成模拟围岩(2);

步骤2:在模拟围岩(2)内设置模拟隧道(3),并在模拟隧道(3)内不同位置设置流量传感器,在模拟隧道(3)口设置有重量传感器;

步骤3:通过水泵(6)对水箱(5)内注水、增压;

步骤4:通过突水调节装置(9)控制突水控制装置(8)在不同突水孔(7)进行分别打开,并通过流量传感器、重量传感器监测模拟隧道(3)内突水流量及带出的模拟围岩(2)的重量;

步骤5:对流量传感器、重量传感器、水压传感器记录试验参数进行分析处理。