申请/专利权人：中国铁道科学研究院集团有限公司;中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所

申请日：2023-11-01

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN117554412B

主分类号：G01N25/14

分类号：G01N25/14;G01N13/04;G01N21/84

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：本发明公开了一种模拟寒区隧道排水系统冻结过程的多功能试验装置，包括：试验箱，其内部空间为用于填充围岩材料的填充腔，填充腔的腔壁上安装有渗流管路系统；透明式隧道缩尺试验模型，其通过支架安装在填充腔内部，透明式隧道缩尺试验模型的内壁上环形布置有多个用于拍摄透明式隧道缩尺试验模型上的透明式排水系统的图像的摄像头；试验环境风机，其出风口连接有风管，风管的末端通入透明式隧道缩尺试验模型的隧道内部；多个布置在缩尺模型外周侧的温度传感器和渗流传感器；以及处理终端。该装置能够模拟隧道排水系统的冻结过程、又可对隧道围岩的渗流工况和围岩温度场工况进行模拟，使得试验装置具有多功能性，提高了隧道冻害研究的便捷性。

主权项：1.一种模拟寒区隧道排水系统冻结过程的多功能试验装置，其特征在于，包括：试验箱（1），所述试验箱（1）内部空间为用于填充围岩材料（2）的填充腔（101），所述试验箱（1）的前侧箱壁上设有安装口，所述安装口上设有透明式观察门（3），所述填充腔（101）的腔壁上安装有渗流管路系统（4）；透明式隧道缩尺试验模型（5），所述透明式隧道缩尺试验模型（5）通过支架（6）安装在所述填充腔（101）内部，且与所述安装口的位置对应布置，所述透明式隧道缩尺试验模型（5）的内壁上环形布置有多个用于拍摄所述透明式隧道缩尺试验模型（5）上的透明式排水系统（51）的图像的摄像头（7）；试验环境风机（8），所述试验环境风机（8）位于所述试验箱（1）的后侧，所述试验环境风机（8）的出风口连接有风管（9），所述风管（9）的末端通入至所述透明式隧道缩尺试验模型（5）的隧道内部；温度传感器（10），所述温度传感器（10）为呈放射状布置在所述透明式隧道缩尺试验模型（5）外周侧的多个；渗流传感器（11），所述渗流传感器（11）为呈放射状布置在所述透明式隧道缩尺试验模型（5）外周侧的多个；处理终端（12），所述处理终端（12）设置在所述试验箱（1）外侧，所述处理终端（12）均与所述摄像头（7）、所述试验环境风机（8）、所述温度传感器（10）、所述渗流传感器（11）连接；所述渗流管路系统（4）包括分别安装在所述填充腔（101）的上下左右侧腔壁上的上侧水平渗流花管（41）、下侧水平渗流花管（42）、第一左侧竖向渗流花管（43）、第二左侧竖向渗流花管（44）和右侧竖向渗流花管（45），所述第一左侧竖向渗流花管（43）的渗流孔段低于所述第二左侧竖向渗流花管（44）的渗流孔段，所述上侧水平渗流花管（41）的一端为进水端（411），所述上侧水平渗流花管（41）靠近其一端的位置与所述右侧竖向渗流花管（45）的一端连通，所述上侧水平渗流花管（41）上位于所述右侧竖向渗流花管（45）的左侧位置安装有第一开关阀（13），所述右侧竖向渗流花管（45）上靠近其一端的位置安装有第二开关阀（14），所述下侧水平渗流花管（42）的一端为排水口端，且该端上安装有第三开关阀（15），所述第一左侧竖向渗流花管（43）的一端为排水口端，且该端上安装有第四开关阀（16），所述第二左侧竖向渗流花管（44）的一端为排水口端，且该端上安装有第五开关阀（17），所述处理终端（12）均与所述第一开关阀（13）、所述第二开关阀（14）、所述第三开关阀（15）、所述第四开关阀（16）和所述第五开关阀（17）电连接。

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