[发明专利]用于高地应力-高渗压下隧道突水模型试验系统及其方法

摘要

本发明涉及一种用于高地应力‑高渗压下隧道突水模型试验系统及其方法，试验系统包括用以模拟隧道模型开挖的主箱体，主箱体为整体式结构，放置在底座上，底座的两对侧固定在两滑轨上，两个滑轨之间设有呈型结构的反力架，反力架两支脚的底端以可拆卸的方式固定在滑轨上；反力架的顶梁与加载系统的顶端固定连接；主箱体内部设有信息监测元件，加载系统和信息监测元件均与监测控制系统连接；监测控制系统控制加载系统对主箱体中的模型材料施加地压和渗压。本发明实现了高地应力‑高渗压‑工程开挖扰动耦合条件下对隧道突水的研究，更加符合工程实际，同时，本发明实现了实现操作的全自动化控制，大大方便了实验操作。

主权项

1.用于高地应力‑高渗压下隧道突水模型试验系统，其特征在于：包括用以模拟隧道模型开挖的主箱体，所述主箱体为整体式结构，放置在底座上，所述底座的两对侧固定在两滑轨上，两个所述滑轨之间设有呈“П”型结构的反力架，所述反力架两支脚的底端以可拆卸的方式固定在所述滑轨上；所述反力架的顶梁与加载系统的顶端固定连接；所述主箱体内部设有信息监测元件，所述加载系统和所述信息监测元件均与监测控制系统连接；所述监测控制系统控制所述加载系统对所述主箱体中的模型材料施加地压和渗压；所述反力架为一个或多个，所述加载系统包括若干均匀布置在所述反力架顶梁上的液压千斤顶，所述主箱体的顶部设有可竖向移动的加载水箱，所述加载水箱的顶部设有连接加压泵的注水管、底部设有若干用以模拟渗压的出水孔；所述加载水箱的顶部为可拆卸的盖板，所述水箱内均匀设有若干用以支撑所述盖板的支撑柱；所述主箱体的前壁和/或后壁上设有箱体预留口，洞口部件的外部形状与所述箱体预留口的形状匹配，所述洞口部件的内部设有所需形状的洞口预留口，所述洞口部件在所述箱体预留口处与所述主箱体可拆卸的连接；所述监测控制系统控制所述液压千斤顶通过所述加载水箱对模型材料施加压力，进而实现高地应力的模拟，所述监测控制系统通过控制所述加压泵输出至所述水箱中的水量实现高渗压的模拟。