【技术实现步骤摘要】
一种用于砂土地层中隧道渗流侵蚀模型试验的装置
本专利技术涉及一种用于模拟砂土地层盾构隧道渗流的试验装置，尤其涉及一种可考虑不同隧道埋深、不同承压水头、不同承压含水层厚度、不同渗漏缝大小形状的可视化试验装置。
技术介绍
富水砂层中的盾构隧道，在建设及其运营期间，极易在管片接缝位置处发生漏水并导致管片外土体侵蚀、甚至发生漏水漏砂，对隧道的安全造成严重威胁，如上海金山引水隧道曾因管片张开量过大从而在隧道底部发生漏水漏砂事故，最终引起管片因受力和变形过大而发生破坏。目前，国内外针对漏水漏砂引起隧道外水土流失机制及渗漏空腔演化特征的研究较少，尤其是相关模型试验研究较少，如郑刚等在《不同管片张开量下隧道外水土流失规律试验研究》(岩土工程学报,2018,40(06):969-977)一文中自行设计了一套由试验箱、气泵、加压系统三部分组成盾构隧道渗漏试验系统，重点研究了富水砂土中管片水平向接缝不同张开量下隧道周围水土流失的规律；路平等在《水下盾构隧道接缝渗漏规律的模型试验研究》(岩石力学与工程学报，2019，38(05):993-1...
【技术保护点】
1.一种用于砂土地层中隧道渗流侵蚀模型试验的装置，包括箱体(1)、半隧道模型(2)、土样(16)、水压加载装置、土加压装置和水砂收集装置(13)；其特征在于，/n所述箱体(1)的侧壁由钢化玻璃制成，所述箱体(1)的底板和盖板由钢材制成；所述箱体(1)的内部由纵向布置的L型钢板(4)分割为储水槽(3)和土舱两部分；/n所述半隧道模型(2)固定于所述箱体(1)的位于土舱一侧的一侧壁上，所述土舱内、位于所述半隧道模型(2)的上部设有承压顶板(9)，所述承压顶板(9)为柔性防水卷材，位于所述半隧道模型(2)的下部设有承压底板(10)，所述承压底板(10)为钢板；/n所述半隧道模型(...
【技术特征摘要】
1.一种用于砂土地层中隧道渗流侵蚀模型试验的装置，包括箱体(1)、半隧道模型(2)、土样(16)、水压加载装置、土加压装置和水砂收集装置(13)；其特征在于，
所述箱体(1)的侧壁由钢化玻璃制成，所述箱体(1)的底板和盖板由钢材制成；所述箱体(1)的内部由纵向布置的L型钢板(4)分割为储水槽(3)和土舱两部分；
所述半隧道模型(2)固定于所述箱体(1)的位于土舱一侧的一侧壁上，所述土舱内、位于所述半隧道模型(2)的上部设有承压顶板(9)，所述承压顶板(9)为柔性防水卷材，位于所述半隧道模型(2)的下部设有承压底板(10)，所述承压底板(10)为钢板；
所述半隧道模型(2)为整体模型，并由有机玻璃制成，所述隧道模型(2)上布置有多个压力传感器(14)，位于所述隧道模型(2)的隧道管片底部固定有一个玻璃塞(15)，所述玻璃塞(15)上设有贯通的窄缝(22)，所述窄缝内配合有橡胶堵(21)；
所述承压顶板(9)以上的空间内设有加压气囊(6)，所述箱体(1)的底板与所述承压底板(10)之间设有千斤顶(11)，所述承压底板(10)设有出砂口(12)；
所述L型钢板(4)上在位于所述承压顶板(9)与千斤顶(11)之间的区域内设有的多个螺栓孔，所述L型钢板(4)的两侧在具有螺栓孔的区域内覆盖有土工布(18)；所述L型钢板(4)在隧道模型(2)穿过处设有密封圈(19)；
土样(16)填充于承压顶板(9)和承压底板(10)之间。
2.根据权利要求1所述的用于砂土地层中隧道渗流侵蚀模型试验的装置，其特征在于，所述承压底板(10)的边缘包裹有橡胶圈(20)，所述橡胶圈(20)与箱体(1)的侧壁和L型钢板(4)紧密接触。
3.根据权利要求1所述的用于砂土地层中隧道渗流侵蚀模型试验的装置，其特征在于，所述水压加载装置包括与所述储水槽(3)连通的常水头水箱(5)。
4.根据权利要求1所述的用于砂土地层中隧道渗流侵蚀模型试验的装置，其特征在于，所述土压加载装置包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑刚，张晓凯，张天奇，佟婧博，邱惠敏，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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