【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及盾构隧道工程，具体地说是一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置。
技术介绍
1、近年来，随着越来越多的盾构隧道投入运营，运营隧道渗漏和破损的病害越发突显，可谓是“十隧九漏”。为了解决该问题，很多学者都利用模拟装置对其进行了研究，但目前研发的模拟装置都存在一定缺陷，如既有隧道模型无法调节两端的约束边界，无法调节渗漏空隙的尺寸，未将管片接缝变形与渗漏水关联，无法模拟隧道周围地下水的定向流动，无法模拟地下水从地层中向隧道内渗透的全过程。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，隧道模型两端约束边界可以自由调整，能够模拟不同地层和水压下隧道周围地下水渗流场，解决了现有技术中的问题。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，包括有模型桶系统、隧道模型系统和ct测量系统，所述模型桶系统包括相配合的桶盖和筒体，桶盖底部安装有能转动调节的上圆板内衬，筒体内的底部上安装有能转动调节的下圆板内衬，在筒体的内周壁上设有阵列布置的分隔间，各分隔间内均安装有进出水通道，进出水通道能按照试验需要模拟模型桶系统内的多点随机渗漏，上圆板内衬和下圆板内衬之间安装隧道模型系统，所述隧道模型系统包括模型套筒和隧道模型，隧道模型上端安装有上端部扣件，隧道模型下端安装有下端部扣件，其中上端部扣件能相对上圆板内衬横移调节，下端部扣件能相对下圆板内衬横移调节，隧道模型能调节自身渗漏缝隙的大
3、s2：使土体达到预定的压实度λi，打开各进出水通道开关，调整一侧注水处压力水头至h0，与之对应的一侧出水处压力水头至待其稳定渗流时统计各出水通道流量qj；
4、s3：计算以下物理量：定义渗流断面面积a：以模型桶内透水石内切正方形边长a为宽，模型桶内土体高度h为长的长方形面积；根据下式计算模型渗流断面面积a：a＝a×h；根据下式计算正方形边长a：其中r为模型桶内透水石曲率半径；计算断面渗流量q，其中qj为渗透断面对应的第j个注水管渗流量；计算断面平均渗透速度其中q为断面渗流量，a为渗流断面面积；计算垂直渗流情况中等效渗透系数ka，其中a＝1,2,3…m，hi为各图层厚度，h为各土层总厚度，即计算等效渗透系数k，其中ha为垂直渗流情况中等效渗透系数ka对应的土层厚度；计算水力坡降i，其中v为断面平均渗透速度，k为等效渗透系数；计算水头损失δh＝i×l，其中i本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，其特征在于：包括有模型桶系统(1)、隧道模型系统(2)和CT测量系统(3)，所述模型桶系统(1)包括相配合的桶盖(101)和筒体(102)，桶盖(101)底部安装有能转动调节的上圆板内衬(103)，筒体(102)内的底部上安装有能转动调节的下圆板内衬(104)，在筒体(102)的内周壁上设有阵列布置的分隔间(1023)，各分隔间(1023)内均安装有进出水通道(105)，进出水通道(105)能按照试验需要模拟模型桶系统(1)内的多点随机渗漏，上圆板内衬(103)和下圆板内衬(104)之间安装隧道模型系统(2)，所述隧道模型系统(2)包括模型套筒(201)和隧道模型(202)，隧道模型(202)上端安装有上端部扣件(203)，隧道模型(202)下端安装有下端部扣件(204)，其中上端部扣件(203)能相对上圆板内衬(103)横移调节，下端部扣件(204)能相对下圆板内衬(104)横移调节，隧道模型(202)能调节自身渗漏缝隙的大小，所述CT测量系统(3)能实时监测模型桶系统(1)内发生多点渗漏时的土体位移情况。
2.根
3.根据权利要求1所述的一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，其特征在于：所述进出水通道(105)包括有与分隔间(1023)相连通的进水通道(1052)和出水通道(1053)，其中进水通道(1052)上安装有水压力表(1051)。
4.根据权利要求1所述的一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，其特征在于：所述桶盖(101)的内周上设有内螺纹(1011)，筒体(102)上部的外周设有与内螺纹(1011)相配合的外螺纹(1021)，桶盖(101)内的中心位置处开设第一圆形凹槽(1012)，上圆板内衬(103)的顶面中心位置处设有与第一圆形凹槽(1012)相配合的第一凸起凹槽(1031)，第一圆形凹槽(1012)和第一凸起凹槽(1031)之间配合安装有第一滑轮组(1036)，在桶盖(101)内还开设有同心布置的第一圆环槽(1013)和第二圆环槽(1014)，上圆板内衬(103)顶面设有与第一圆环槽(1013)相配合的第三圆环槽(1032)以及与第二圆环槽(1014)相配合的第四圆环槽(1033)，上圆板内衬(103)能相对桶盖(101)进行转动；筒体(102)底面的中心位置处开设第二圆形凹槽(1024)，下圆板内衬(104)底部的中心位置处设有与第二圆形凹槽(1024)相配合的第二凸起凹槽(1041)，第二圆形凹槽(1024)和第二凸起凹槽(1041)之间配合安装有第二滑轮组(1047)，在筒体(102)底面上还开设有同心布置的第五圆环槽(1025)和第六圆环槽(1026)，下圆板内衬(104)底面设有与第五圆环槽(1025)相配合的第七圆环槽(1042)以及与第六圆环槽(1026)相配合的第八圆环槽(1043)，下圆板内衬(104)能相对筒体(102)进行转动，上述相配合的圆环槽之间均安装有钢珠。
5.根据权利要求1所述的一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，其特征在于：所述桶盖(101)上开设有圆周布置的若干个第一挖孔(1015)，上圆板内衬(103)上开设有与第一挖孔(1015)相配合的第二挖孔(1034)，筒体(102)的底面上开设有圆周布置的若干个第三挖孔(1027)，下圆板内衬(104)上开设有与第三挖孔(1027)相配合的第四挖孔(1044)，上述各挖孔内均设有螺纹，相配合的挖孔之间均配合安装锁定螺栓。
6.根据权利要求1所述的一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，其特征在于：所述上圆板内衬(103)的底面上开设有第一条形凹槽(1035)，上端部扣件(203)的顶面上设有与第一条形凹槽(1035)相配合的第三凸起凹槽(2031)，第三凸起凹槽(2031)内安装有第三滑轮组(207)，下圆板内衬(104)的顶面上开设有第二条形凹槽(1045)，下端部扣件(204)的底面上设有与第二条形凹槽(1045)相配合的第四凸起凹槽(2041)，第四凸起凹槽(2041)内安装有第四滑轮组(208)，隧道模型(202)的上下端分别能相对上圆板内衬(103)、下圆板内衬(104)进行横向移动。
7.根据权利要求1所述的一种模拟盾构隧道多点随机渗漏...
【技术特征摘要】
1.一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，其特征在于：包括有模型桶系统(1)、隧道模型系统(2)和ct测量系统(3)，所述模型桶系统(1)包括相配合的桶盖(101)和筒体(102)，桶盖(101)底部安装有能转动调节的上圆板内衬(103)，筒体(102)内的底部上安装有能转动调节的下圆板内衬(104)，在筒体(102)的内周壁上设有阵列布置的分隔间(1023)，各分隔间(1023)内均安装有进出水通道(105)，进出水通道(105)能按照试验需要模拟模型桶系统(1)内的多点随机渗漏，上圆板内衬(103)和下圆板内衬(104)之间安装隧道模型系统(2)，所述隧道模型系统(2)包括模型套筒(201)和隧道模型(202)，隧道模型(202)上端安装有上端部扣件(203)，隧道模型(202)下端安装有下端部扣件(204)，其中上端部扣件(203)能相对上圆板内衬(103)横移调节，下端部扣件(204)能相对下圆板内衬(104)横移调节，隧道模型(202)能调节自身渗漏缝隙的大小，所述ct测量系统(3)能实时监测模型桶系统(1)内发生多点渗漏时的土体位移情况。
2.根据权利要求1所述的一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，其特征在于：所述筒体(102)的内周安装有圆筒透水石(106)，圆筒透水石(106)和筒体(102)的内壁之间设有阵列排布的亚克力板(1022)，亚克力板(1022)将圆筒透水石(106)和筒体(102)之间的空间分隔成阵列排布的分隔间(1023)。
3.根据权利要求1所述的一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，其特征在于：所述进出水通道(105)包括有与分隔间(1023)相连通的进水通道(1052)和出水通道(1053)，其中进水通道(1052)上安装有水压力表(1051)。
4.根据权利要求1所述的一种模拟盾构隧道多点随机渗漏的动态调节试验装置，其特征在于：所述桶盖(101)的内周上设有内螺纹(1011)，筒体(102)上部的外周设有与内螺纹(1011)相配合的外螺纹(1021)，桶盖(101)内的中心位置处开设第一圆形凹槽(1012)，上圆板内衬(103)的顶面中心位置处设有与第一圆形凹槽(1012)相配合的第一凸起凹槽(1031)，第一圆形凹槽(1012)和第一凸起凹槽(1031)之间配合安装有第一滑轮组(1036)，在桶盖(101)内还开设有同心布置的第一圆环槽(1013)和第二圆环槽(1014)，上圆板内衬(103)顶面设有与第一圆环槽(1013)相配合的第三圆环槽(1032)以及与第二圆环槽(1014)相配合的第四圆环槽(1033)，上圆板内衬(103)能相对桶盖(101)进行转动；筒体(102)底面的中心位置处开设第二圆形凹槽(1024)，下圆板内衬(104)底部的中心位置处设有与第二圆形凹槽(1024)相配合的第二凸起凹槽(1041)，第二圆形凹槽(1024)和第二凸起凹槽(1041)之间配合安装有第二滑轮组(1047)，在筒体(102)底面上还开设有同心布置的第五圆环槽(1025)和第六圆环槽(1026)，下圆板内衬(104)底面设有与第五圆环槽(1025)相配合的第七圆环槽(1042)以及与第六圆环槽(1026)相配合的第八圆环槽(1043)，下圆板内衬(104)能相对筒体(102)进行转动，上述相...
【专利技术属性】
技术研发人员：张奉春，李明宇，陈健，王承震，王志奎，王文彬，陈建福，舒计城，靳军伟，安芳慧，朱晓天，马浴阳，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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