[发明专利]一种研究地下工程土体渗流破坏机制的多功能试验装置

权利要求书

1.一种研究地下工程土体渗流破坏机制的多功能试验装置，其特征在于，包括主箱体、加载系统、管道模拟系统、调节系统、基坑支护机构、测量系统和测试系统；所述主箱体用于承载土体，所述加载系统用于向土体施加载荷，所述管道模拟系统用于模拟顶管管道，所述调节系统用于向土体中供水并控制水压，所述基坑支护机构用于模拟基坑支护，所述测量系统用于检测加载系统内的压力及观测土体的移动和变化情况，所述测量系统用于测试流出砂的粒径和数量；

所述主箱体前侧面设置有钢化玻璃，所述主箱体后侧面设置有多个导压孔，所述主箱体后侧面靠近底部位置设置多个第一通水阀门，所述主箱体后侧面靠近中部设置有挡土单元，所述主箱体左侧面由上向下设置有多个通水阀门，所述主箱体左侧面下部设置有第一管道口，所述主箱体右侧面由上向下设置有多个出砂口，所述主箱体右侧面下部设置有第二管道口，且所述第一管道口与所述第二管道口同轴设置，所述主箱体右侧面下部还设置有清理口，所述主箱体顶面设置有多个洞口；所述第一管道口、所述第二管道口、所述清理口、所述多个出砂口和所述多个洞口分别采用法兰封堵；

所述主箱体内顶部设置有所述加载系统，所述管道模拟系统设置于所述第一管道口和所述第二管道口处，所述调节系统与所述多个通水阀门均连通，所述基坑支护机构设置于所述主箱体内部；

所述调节系统包括调节空压机、调节调压阀、水箱、压力表和多通阀，所述调节空压机的出气口与所述水箱相连通，所述调节调压阀设置于所述调节空压机与所述水箱之间，所述水箱底部的出水口与所述多通阀相连通，所述压力表设置于所述水箱与所述多通阀之间，所述多通阀的多个出口均与所述主箱体相连通；

所述加载系统包括加载空压机、加载调压阀和气囊；所述气囊设置于所述主箱体内顶部，所述加载调压阀设置于所述气囊的进气口与所述加载空压机的出气口之间；

所述管道模拟系统包括同轴设置的内层管和外层管，所述内层管一端开口另一端封闭，所述内层管的长度大于所述外层管的长度；所述内层管管壁上设置有多个第一破损口，所述外层管管壁上设置有三个第二破损口，所述多个第一破损口的位置与所述第二破损口的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的研究地下工程土体渗流破坏机制的多功能试验装置，其特征在于，所述基坑支护机构包括两块挡土板和多个支撑杆，所述两块挡土板放置于所述主箱体内中部，且所述两块挡土板之间具有第一间隔，所述多个支撑杆设置于所述两块挡土板之间。

3.根据权利要求2所述的研究地下工程土体渗流破坏机制的多功能试验装置，其特征在于，所述支撑杆包括套杆和两个伸缩杆，所述两个伸缩杆的一端活动设置于所述套杆内，所述两个伸缩杆的另一端与所述两块挡土板相连接。

4.根据权利要求1所述的研究地下工程土体渗流破坏机制的多功能试验装置，其特征在于，所述测量系统包括多个孔压计、通讯接口和计算模块，所述多个孔压计设置于所述主箱体上，所述多个孔压计通过所述通讯接口与所述计算模块电连接。

5.根据权利要求1所述的研究地下工程土体渗流破坏机制的多功能试验装置，其特征在于，所述测试系统包括取样瓶、激光粒度仪和颗粒计数仪，所述取样瓶用于对所述主箱体中流出的液体和固体进行取样，所述激光粒度仪用于对取样进行粒径分布测量，所述颗粒计数仪测量取样颗粒的数量。