本发明专利技术涉及一种凹凸排水板受压排水性能试验装置和测试方法，涉及土木工程技术领域，用于解决现有技术中凹凸排水板的排水能力测试试验不能真实反映出凹凸排水板应用于隧道特殊场景时的排水能力的问题；包括：加压机构、试样放置室和恒压供水机构，所述加压机构包括弧形压板、加压元件和压力传感器，所述加压元件和所述弧形压板固定连接，所述压力传感器用于检测所述加压元件输出的压力大小；所述试样放置室包括弧形底板，所述弧形底板和所述弧形压板相匹配，所述凹凸排水板布置在所述弧形压板和所述弧形底板之间，所述恒压供水机构和所述试样放置室的进水口连通，所述恒压供水机构用于向所述试样放置室中提供恒定水压的水。用于向所述试样放置室中提供恒定水压的水。用于向所述试样放置室中提供恒定水压的水。
【技术实现步骤摘要】
一种凹凸排水板受压排水性能试验装置和测试方法
[0001]本专利技术涉及土木工程
，尤其是涉及一种凹凸排水板受压排水性能试验装置和测试方法。
技术介绍
[0002]近年来，针对隧道工程渗漏水问题，已有大量工程学者提出隧道防排水的新型改进工艺及材料。其中，具有规则凸台排列结构的凹凸排水板因具有全断面排水能力及较大渗流通道，有较好的应用前景。由于凹凸排水板常被设计安装于初衬与二衬之间，内侧受到二衬混凝土浇筑压力，外侧受到围岩压力，一旦压力使其压缩变形，凹凸排水板的排水能力就会随之降低。因此，探究凹凸排水板受压后排水性能变化特性，分析其排水能力随法向压力关系，是研究凹凸排水板在不同围岩条件隧道中适用性的主要依据之一。
[0003]由于凹凸排水板在隧道工程中实际应用较少，推广前需完全了解掌握其在隧道受压时排水性能。凹凸排水板在隧道中通常是处于弧形弯曲状态，凹凸排水板受到衬砌和围岩压力也是沿着弧形径向传递而来，然而，现有技术中对凹凸排水板排水能力检测主要集中在测试凹凸排水板处于水平状态或者竖直状态时不同条件下的排水能力，测试结果不能真实反映出凹凸排水板应用于隧道特殊场景的排水能力。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种凹凸排水板受压排水性能试验装置和测试方法，用于解决现有技术中凹凸排水板的排水能力测试试验不能真实反映出凹凸排水板应用于隧道特殊场景时的排水能力的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供的一种凹凸排水板受压排水性能试验装置，包括：加压机构、试样放置室和恒压供水机构，所述加压机构包括弧形压板、加压元件和压力传感器，所述加压元件和所述弧形压板固定连接，所述压力传感器用于检测所述加压元件输出的压力大小；所述试样放置室包括弧形底板，所述弧形底板和所述弧形压板相匹配，所述凹凸排水板布置在所述弧形压板和所述弧形底板之间，所述凹凸排水板和所述弧形底板接触，所述凹凸排水板放置在所述弧形底板上后呈弧形。所述试样放置室开设有进水口和出水口，所述出水口设有阀门，所述阀门可以是挡水板，用于试验过程中阻挡所述出水口的水流流动。
[0006]所述恒压供水机构和所述试样放置室的所述进水口连通，所述恒压供水机构用于向所述试样放置室中提供恒定水压的水。
[0007]所述弧形底板模拟隧道中支护结构，所述弧形压板模拟围岩，所述恒压供水机构向所述试样放置室中提供恒定水压的水模拟隧道围岩中的渗透水。通过所述弧形压板压在所述凹凸排水板上，可以模拟所述凹凸排水板处于隧道中受到支护结构和围岩压力下的情形。带有恒定水压的水流流经受到压力的凹凸排水板可以测试出凹凸排水在在隧道中受到
不同压力下的排水能力。
[0008]可选地，还包括旋转机构，所述旋转机构包括旋转架和旋转驱动元件，所述旋转架铰接在工作台上，所述弧形底板和所述旋转架固定连接，所述旋转驱动元件用于驱动所述旋转架转动。通过所述旋转机构带动所述弧形底板在竖直平面内旋转，可以模拟试验在不同隧道位置凹凸排水板的排水能力。
[0009]可选地，所述旋转驱动元件包括第一伸缩件，所述第一伸缩件铰接在所述工作台上，所述第一伸缩件的伸缩端和所述旋转架铰接。通过所述第一伸缩件的伸缩带动所述旋转架绕着交接点旋转。
[0010]可选地，所述恒压供水机构包括水箱和气泵，所述水箱和所述进水口连通，所述气泵和所述水箱连通。所述水泵向所述水箱中的水面通入恒定压强的气体，所述气体对水施加压力使得水的具有试验要求的压力值，通过改变所述水泵输入的气体压力，可以改变所述水箱中水压大小。
[0011]可选地，所述水箱包括第一水箱和第二水箱，所述第一水箱为弧形水箱，所述第一水箱和所述试样放置室沿着所述弧形底板弯曲方向依次布置，所述第一水箱和所述试样放置室固定连接，所述第一水箱距离水平地面的高度高于所述试样放置室，所述第一水箱和所述进水口连通，所述第一水箱和所述第二水箱互相连通，所述气泵和所述第二水箱连通，便于更真实的模拟隧道排水环境。
[0012]可选地，所述工作台上设有水槽，所述水槽位于所述出水口正下方，所述水槽的底部可以设置成斜面，斜面最低处设置有排水口，所述排水口流出的水进入到水槽中，水槽中水可以从排水口排出，可以在所述水槽中设置刻度，通过观察刻度值就可以直到水槽中的水量。
[0013]可选地，所述加压元件包括第二伸缩件，所述第二伸缩件固定安装在所述旋转架的支架上，所述伸缩元件的伸缩端和所述弧形压板固定连接，通过所述第二伸缩件伸缩驱动所述互相压板运动。
[0014]可选地，还包括弹性密封膜，所述弹性密封膜设置所述弧形压板和排水板板试样之间，所述弹性密封膜和所述试样放置室固定连接。所述弹性密封膜可以增强密封性，防止所述试样放置室中水从所述弧形压板和所述试样放置室的接触部位泄漏。
[0015]可选地，所述第一伸缩件和所述第二伸缩件为气缸、油缸或者电动推杆。
[0016]一种凹凸排水板受压排水性能测试方法，包括如下步骤：S1、将所述凹凸排水板裁剪到设定尺寸，将所述凹凸排水板放置到所述弧形底板上，启动所述加压元件，所述加压元件中的所述弧形压板在加压元件的的驱动下靠近所述凹凸排水板直到恰好接触;S2、关闭所述阀门，启动所述恒压供水机构，通过所述恒压供水机构向所述试样放置室中提供恒定水压的水，直到所述试样放置室中充满水；S3、打开所述阀门，水流通过所述凹凸排水板之间的间隙流出，同时记录规定时间流出的水量A；S4、关闭所述恒压供水机构，待所述试样放置室中水流排出后，启动所述加压元件对所述凹凸排水加载压力，待压力达到设定值时，加载压力保持在设定值；S5、关闭所述阀门，启动所述恒压供水机构，通过所述恒压供水机构向所述试样放
置室中提供恒定水压的水，直到所述试样放置室中充满水；S6、打开所述阀门，水流通过所述凹凸排水板之间的间隙流出，同时记录规定时间流出的水量a；S7、计算所述凹凸排水板在设定压力值时的排水性能C，C=a/A
×
100%。
[0017]通过设定不同压力值，重复S4～S7,可以得到不同压力下凹凸排水板的排水性能值，也可以改变通入到所述试样放置室中的水压，测试得到不同水压下凹凸排水板的排水性能值；试验装置结构简单，能够模拟隧道中凹凸排水板在不同状态下的排水情形，得到的排水性能更加接近真实情形。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的凹凸排水板受压排水性能试验装置的立体结构示意图；图2为本专利技术实施例的凹凸排水板受压排水性能试验装置剖面结构图；图3为本专利技术实施例的凹凸排水板受压状态时试验装置的剖面图；图4为本专利技术实施例的凹凸排水板受压排水性能试验装置工作状态时的立体结构示意图；图5为本专利技术实施例的凹凸排水板的立体结构示意图。
[0019]元件标号说明1、加压机构；101、弧形压板；102、第二伸缩件；2、试样放置室；201、弧形底板；202、阀门；3、恒压供水机构；301、水箱；302、突出部；304、进气口；305、注水口；4、旋转机构；401、旋转架；4011本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种凹凸排水板受压排水性能试验装置，其特征在于，包括：加压机构，所述加压机构包括弧形压板、加压元件和压力传感器，所述加压元件和所述弧形压板固定连接，所述压力传感器用于检测所述加压元件输出的压力大小；试样放置室，所述试样放置室包括弧形底板，所述弧形底板和所述弧形压板相匹配，所述凹凸排水板布置在所述弧形压板和所述弧形底板之间，所述凹凸排水板和所述弧形底板接触，所述试样放置室开设有进水口和出水口，所述出水口设有阀门；恒压供水机构，所述恒压供水机构和所述试样放置室的所述进水口连通，所述恒压供水机构用于向所述试样放置室中提供恒定水压的水。2.根据权利要求1所述的凹凸排水板受压排水性能试验装置，其特征在于：还包括旋转机构，所述旋转机构包括旋转架和旋转驱动元件，所述旋转架铰接在工作台上，所述弧形底板和所述旋转架固定连接，所述旋转驱动元件用于驱动所述旋转架转动。3.根据权利要求2所述的凹凸排水板受压排水性能试验装置，其特征在于：所述旋转驱动元件包括第一伸缩件，所述第一伸缩件铰接在所述工作台上，所述第一伸缩件的伸缩端和所述旋转架铰接。4.根据权利要求1所述的凹凸排水板受压排水性能试验装置，其特征在于：所述恒压供水机构包括水箱和气泵，所述水箱和所述进水口连通，所述气泵和所述水箱连通。5.根据权利要求4所述的凹凸排水板受压排水性能试验装置，其特征在于：所述水箱包括第一水箱和第二水箱，所述第一水箱为弧形水箱，所述第一水箱和所述试样放置室沿着所述弧形底板弯曲方向依次布置，所述第一水箱和所述试样放置室固定连接，所述第一水箱距离水平地面的高度高于所述试样放置室，所述第一水箱和所述进水口连，所述第一水箱和所述第二水箱互相连通，所述气泵和所述第二水箱连通。6.根据权利要求2所述的凹凸排水板受压排水性能试验装置，其特征在于：所述工作台上设有水槽，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗如平，李洁，朱碧堂，陈祥胜，许紫刚，石钰锋，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：
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