考虑外水压的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种考虑外水压的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真装置。它包括立体空壳结构的反力墙，所述反力墙内腔中心处设有竖直布置的空心筒状衬砌结构，且衬砌结构高度与反力墙内腔高度相同、端面齐平，使反力墙四周内壁与衬砌结构外壁之间形成外加压腔；所述衬砌结构外壁设有透水混凝土结构的立体围岩层，所述反力墙上还设有外水压力加载机构，通过所述外水压力加载机构向所述外加压腔进行注水加压，模拟隧洞外水压力作用。该考虑外水压的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真装置密封性好，能够模拟实际环境中外渗水压力对隧洞围岩及输水隧洞衬砌结构的作用。隧洞衬砌结构的作用。隧洞衬砌结构的作用。

【技术实现步骤摘要】
考虑外水压的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真装置


[0001]本技术涉及长距离输水隧洞试验结构模型
，具体地指一种考虑外水压的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真装置。

技术介绍

[0002]随着城市化的进程不断加快，远距离送水工程也越来越多。长距离输水隧洞大多要穿越西部地质构造背景复杂的山岭地区，隧洞埋深大、地应力高，且地质条件复杂，隧洞运行过程中围岩
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衬砌结构将承受较大的外水压力，围岩
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衬砌结构稳定与否直接关系到整个输水工程能否实施。寻找行之有效的输水隧洞模型就十分重要，目前的输水隧洞模型存在一定的弊端：其一，模型的稳定性和密封性往往达不到设计要求，导致外水压力难以加载到所需的数值，不能很好的反映出围岩衬砌结构在实际复杂荷载下的受力特点和相关变形特征；其二，现有模型中的围岩层多采用普通混凝土进行浇筑，不能反映真实围岩结构的裂缝分布，且即使加载到所需的外水压力也不能模拟真实围岩结构的渗水特性，外水压力不能很好的传递给衬砌结构。为此，需要研发一种能够模拟外水压作用下水工隧洞围岩和衬砌结构仿真试验装置，以实现围岩和衬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑外水压的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真装置，其特征在于：包括立体空壳结构的反力墙(1)，所述反力墙(1)内腔中心处设有竖直布置的空心筒状衬砌结构(2)，且衬砌结构(2)高度与反力墙(1)内腔高度相同、端面齐平，使反力墙(1)四周内壁与衬砌结构(2)外壁之间形成外加压腔；所述衬砌结构(2)外壁设有透水混凝土结构的立体围岩层(4)，所述反力墙(1)上还设有外水压力加载机构(3)，通过所述外水压力加载机构(3)向所述外加压腔进行注水加压，模拟隧洞外水压力作用。2.根据权利要求1所述的考虑外水压的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真装置，其特征在于：所述立体围岩层(4)包括一次性透水混凝土结构(41)和循环透水混凝土结构(42)，所述一次性透水混凝土结构(41)和循环透水混凝土结构(42)均包括从下端至上端依次设置的第一垫层、第一受力层、第二受力层、第三受力层、第二垫层，其中第一垫层和第一受力层之间设有水平润滑层(44)，第一受力层和第二受力层之间设有水平砂浆层(43)，第二受力层和第三受力层之间设有水平砂浆层(43)，第三受力层和第二垫层之间设有水平润滑层(44)。3.根据权利要求2所述的考虑外水压的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真装置，其特征在于：所述反力墙(1)采用钢板焊接而成，其包括一端开口且开口内壁设有凸台的立体空壳结构的反力墙主体(11)，所述凸台上沿开口四周边设有橡胶密封凹槽(118)，所述密封凹槽(118)内设有与其匹配的密封钢板(13)，所述密封钢板(13)外侧设有与反力墙主体(11)螺栓连接的上盖板(12)，同时上盖板(12)与密封钢板(13)之间也采用螺栓连接。4.根据权利要求3所述的考虑外水压的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真装置，其特征在于：所述反力墙主体(11)包括其外周壁设有呈纵横交叉结构的第一加强肋(113)，所述反力墙主体(11)开口端的四周外侧边缘处分别设有用于与所述上盖板(12)连接的第一螺栓孔(112)，另外开口端一边设有注水阀门接头(114)，所述注水阀门接头(114)相对边的对应位置处设有排水阀门接头(115)；所述反力墙主体(11)内腔底端对应于衬砌结构(2)处焊接有用于定位衬砌结构(2)的定位钢环(119...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁秀丽，黄书岭，吴勇进，李杉，张雨霆，付敬，马旭强，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：新型
国别省市：