一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器的制作方法

本技术属于隧道工程安全，具体涉及一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器。

背景技术：

1、在对隧道进行掘进施工过程中，会遇到不同的地质特性，比如很多地方会遭遇到以富水砂卵石地层为主的地质结构特性，典型的富水砂卵石地层具有颗粒离散性大、卵石颗粒大、单颗卵石单轴抗压强度高、地层渗透性大等特点，在富水砂卵石地层中开展掘进时，受到砂卵石地层本身特性及掘进施工影响，将不可避免地在施工区域产生地层空洞，大体积的地层空洞在地层自重应力及外界条件扰动下将会在地层中扩散，最将会发展为开挖面失稳，进而容易诱发地面沉降、塌陷，且沉降存在滞后性和突发性，因此在开挖前需要进行对富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的特性进行测定试验，通过试验器模拟实际工程的施工工况并得出试验结果，可以有效防止事故的发生，中国专利申请号为201721369225.x公开了一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验装置，该设计通过试验器中的模型箱对富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的特性进行测定试验。

2、现有的试验器在使用的时候，通过加水管向试验器中模型箱内的低层填充料加水，使低层填充料达到初始饱水状态，并且在后序试验过程中，根据低层填充料的含水情况，补充加水，而在加水过程中如果加水管放水时水流很大，水流会直接冲击模型箱内的低层填充料，导致低层填充料容易产生扰动，使低层填充料被冲散，造成试验结果出现不准确性的问题，为此我们提出一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，以解决上述背景技术中提出现有的试验器在使用的时候，在加水过程中如果加水管放水时水流很大，水流会直接冲击模型箱内的低层填充料，导致低层填充料容易出现冲散的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，包括模型箱和加水管，所述模型箱的内部设置有低层填充料，所述加水管的底部设置有防护机构，所述防护机构包括防护组件和两组连接组件，所述防护组件包括连接软管和安装盒，所述安装盒的下表面开设有多组洒水孔，所述连接软管与所述安装盒之间固定设置有连接网管。

3、优选的，所述连接软管固定在所述加水管的底部，两组所述连接组件分别位于安装盒的正面和背面。

4、优选的，所述连接组件包括螺杆和顶块，所述螺杆固定在所述安装盒上。

5、优选的，所述顶块的内部开设有通槽，所述模型箱的上表面开设有通孔，所述螺杆的外部设置有螺母，所述螺杆的底部穿过所述通槽和所述通孔。

6、优选的，所述模型箱的正面设置有观察机构，所述观察机构包括透明观察窗，所述透明观察窗的外部设置有外框，所述外框的外部设置有橡胶条。

7、优选的，所述模型箱的顶部还设置有一体式超声波液位计，所述一体式超声波液位计的底部延伸至所述低层填充料的内部。

8、优选的，所述模型箱上设置有封闭槽体，所述封闭槽体上设置有两组拉杆。

9、优选的，所述模型箱的一侧设置有防水阀门，所述防水阀门的端部设置有滤网。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

11、(1)本实用新型通过设计的防护机构，便于在使用中可以对从加水管进来的水进行缓冲，避免较大的水流对模型箱内部的低层填充料产生扰动和冲散的情况，通过多个洒水孔向下方流出水，减少对低层填充料产生影响的情况，便于进行使用。

技术特征：

1.一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，包括模型箱(2)和加水管(13)，所述模型箱(2)的内部设置有低层填充料，其特征在于：所述加水管(13)的底部设置有防护机构，所述防护机构包括防护组件和两组连接组件，所述防护组件包括连接软管(3)和安装盒(8)，所述安装盒(8)的下表面开设有多组洒水孔(14)，所述连接软管(3)与所述安装盒(8)之间固定设置有连接网管(4)。

2.根据权利要求1所述的一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，其特征在于：所述连接软管(3)固定在所述加水管(13)的底部，两组所述连接组件分别位于安装盒(8)的正面和背面。

3.根据权利要求2所述的一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，其特征在于：所述连接组件包括螺杆(9)和顶块(10)，所述螺杆(9)固定在所述安装盒(8)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，其特征在于：所述顶块(10)的内部开设有通槽，所述模型箱(2)的上表面开设有通孔(12)，所述螺杆(9)的外部设置有螺母(11)，所述螺杆(9)的底部穿过所述通槽和所述通孔(12)。

5.根据权利要求4所述的一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，其特征在于：所述模型箱(2)的正面设置有观察机构，所述观察机构包括透明观察窗(7)，所述透明观察窗(7)的外部设置有外框(16)，所述外框(16)的外部设置有橡胶条(15)。

6.根据权利要求5所述的一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，其特征在于：所述模型箱(2)的顶部还设置有一体式超声波液位计(1)，所述一体式超声波液位计(1)的底部延伸至所述低层填充料的内部。

7.根据权利要求6所述的一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，其特征在于：所述模型箱(2)上设置有封闭槽体(5)，所述封闭槽体(5)上设置有两组拉杆。

8.根据权利要求7所述的一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，其特征在于：所述模型箱(2)的一侧设置有防水阀门(6)，所述防水阀门(6)的端部设置有滤网。

技术总结
本技术公开了一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验器，包括模型箱和加水管，所述模型箱的内部设置有低层填充料，所述加水管的底部设置有防护机构，所述防护机构包括防护组件和两组连接组件，所述防护组件包括连接软管和安装盒，所述安装盒的下表面开设有多组洒水孔，所述连接软管与所述安装盒之间固定设置有连接网管；本技术通过设计的防护机构，便于在使用中可以对从加水管进来的水进行缓冲，避免较大的水流对模型箱内部的低层填充料产生扰动和冲散的情况，通过多个洒水孔向下方流出水，减少对低层填充料产生影响的情况，便于进行使用。

技术研发人员：钞鹤桥,钟安涛,李鹏飞,赵腾腾,周学
受保护的技术使用者：中交二公局铁路建设有限公司
技术研发日：20230328
技术公布日：2024/1/12