一种地下工程突水突泥试验高温高压供水装置的制作方法

本实用新型公开了试验用供水装置，尤其是一种地下工程突水突泥试验高温高压供水装置，属于地下工程领域。

背景技术：

随着国家经济建设的发展，城市的拥挤问题越来越严重。为有效保护地面上的生态环境和减少城市地表拥挤问题，开发利用地下空间资源，建造更多的地下工程已经成为趋势。伴随着地下工程规模的扩大，地下工程的地质条件也越来越复杂，高温、高水压环境下地下工程突水突泥灾害日益严重，轻者会造成机械损坏，重者则会造成重大人员伤亡。地下工程突水突泥灾害严重，很大程度上是由于对其孕灾构造的突水突泥的灾变机制研究不清楚，缺乏能够模拟实际工程高水温、高水压环境下相关的试验系统和设备。目前针对隧道突水突泥试验最好的研究方法是室内物理模拟试验，而高温高压供水系统则是室内隧道突水突泥物理模拟试验系统的最重要的组成部分之一。隧道突水突泥高温高压供水装置，主要作用是提供地下工程实际的高水温、高水压力下稳定的水源，同时便于操作，易于读数。目前，国内外针对地下工程突水突泥试验模拟系统，其供水装置往往是一般水箱体积庞大，操作复杂，最重要的是并未考虑提供具有一定高温的水体，不能模拟实际地下工程高温高压突水的实际情况。根据地下工程高水温和高水压环境的实际情况，如果能提供一种模拟地下工程高温高压的供水装置，则能够对高水温和高水压环境下地下工程突水突泥灾变机理的揭示和工程调控具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种地下工程突水突泥试验高温高压供水装置，所述装置包括：压力表1、进气口2、进水口3、箱体4、车轮支架5、轮子6、出水管7、水位计8、微电脑控制器12、温度感应器13、导线14、加热装置15、加热腔体16、减压隔水板17、紧急降压装置20；压力表1位于箱体4上表面，压力表1可以精确的显示箱体内的气压；进气口2位于箱体4上表面中部，进气口2上安装气阀10，进气口2通过高压气管与高压氮气瓶相连；进水口3位于箱体4上表面，加水时通过水管接入自来水，试验时取下水管，用封水塞9密封；箱体4上部为半球状，中间部分为圆柱状，中下部为椭球状，底部为圆弧状，箱体4内壁设有保温隔热层，箱体4材质为304不锈钢；车轮支架5安装于箱体4下部，车轮支架5底部为自由转动的轮子6；出水口7位于箱体4最底部，出水口7安装有水阀11；水位计8位于箱体4侧面，水位计8可清晰显示箱体内水位线。微电脑控制器12位于箱体4中下部，微电脑控制器12可精确控制箱体4内部水温，确保试验用水保持恒温状态；温度感应器13位于箱体4中上部，与微电脑控制器12相连接，确保微电脑控制器12准确调节水温；导线14位于微电脑控制器12下部，试验时接通电源，提供微电脑控制器12和加热装置15用电；加热装置15位于加热腔体16内部，加热装置15主要由金属加热器组成，由微电脑控制器12调节加热装置15工作；加热腔体16位于箱体4中下部，用于安装加热装置15；减压隔水板17位于加热腔体16内壁，减压隔水板17上设有多个水流通道18，用于保护加热装置15；最低水位线19位于加热腔体16上部，当箱体4内部水位至最低水位线19时停止试验供水，箱体4内部水位必须高于最低水位线19才能开启加热装置15；紧急降压装置20位于箱体4上部，当箱体4内部压力过大时，紧急降压装置20自动释放箱体4内部压力。

本实用新型的有益效果：本实用新型用于地下工程突水突泥试验，能够提供试验过程中恒定水压力和恒定温度下的稳定水源，确保地下工程突水突泥试验过程中的高温高压水源要求，能够更精确的模拟实际地下工程突水环境，可以提高试验结果的相似性和可靠性，且效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例，下面将对具体实施方式或装置描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的装置结构图；

图2为加热腔体竖向剖面详图；

图中：1—压力表；2—进气口；3—进水口；4—箱体；5—车轮支架；6—车轮；7—出水口；8—水位计；9—封水塞；10—气阀；11—水阀；12—微电脑控制器；13—温度感应器；14—导线；15—加热装置；16—加热腔体；17—减压隔水板；18—水流通道；19—最低水位线；20—紧急降压装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

如附图1，附图2，一种地下工程突水突泥试验高温高压供水装置，所述装置包括：压力表1、进气口2、进水口3、箱体4、车轮支架5、轮子6、出水管7、水位计8、封水塞9、气阀10、水阀11；微电脑控制器12、温度感应器13、导线14、加热装置15、加热腔体16、减压隔水板17、水流通道18、最低水位线19、紧急降压装置20。压力表1位于箱体4上表面，压力表1可以精确的显示箱体内的气压；进气口2位于箱体4上表面中部，进气口2上安装气阀10，进气口2通过高压气管与高压氮气瓶相连；进水口3位于箱体4上表面，加水时通过水管接入自来水，试验时取下水管，用封水塞9密封；箱体4上部为半球状，中间部分为圆柱状，中下部为椭球状，底部为圆弧状，箱体4内壁设有保温隔热层，材质为304不锈钢；车轮支架5安装于箱体4下部，车轮支架5底部为自由转动的轮子6；出水口7位于箱体4最底部，出水口7安装有水阀11；水位计8位于箱体4侧面，可清晰显示箱体内水位线。微电脑控制器12位于箱体4中下部，可精确控制箱体4内部水温，确保试验用水保持恒温状态；温度感应器13位于箱体4中上部，与微电脑控制器12相连接，确保微电脑控制器12准确调节水温；导线14位于微电脑控制器12下部，试验时接通电源，提供微电脑控制器12和加热装置15用电；加热装置15位于加热腔体16内部，加热装置15主要由金属加热器组成，由微电脑控制器12调节加热装置15工作；加热腔体16位于箱体4中下部，用于安装加热装置15；减压隔水板17位于加热腔体16内壁，减压隔水板17上设有多个水流通道18，用于保护加热装置15；最低水位线19位于加热腔体16上部，当箱体4内部水位至最低水位线19时停止试验供水，箱体4内部水位必须高于最低水位线19才能开启加热装置15；紧急降压装置20位于箱体4上部，当箱体4内部压力过大时，紧急降压装置20自动释放箱体4内部压力。

如附图1，所述水位计8安装于箱体4中上部，便于随时观察箱体4内部水位变化情况，保证整个试验顺利进行。

如附图1，当需要对箱体加水时将进水口3封水塞9旋拧下，并通关软管接入自来水，当自来水加至指定高度后，将封水塞9旋拧紧并保证箱体密封，确保隧道突水突泥试验的恒压状态。

如附图2，所述加热腔体16为椭球状，外壁为304不锈钢箱体4，内壁为减压隔水板17，减压隔水板17上设有许多水流通道18，加热腔体16对加热装置15进行保护。

技术特征：

1.一种地下工程突水突泥试验高温高压供水装置，其特征在于：包括压力表(1)、进气口(2)、进水口(3)、箱体(4)、车轮支架(5)、轮子(6)、出水口(7)、水位计(8)、封水塞(9)、气阀(10)、水阀(11)、微电脑控制器(12)、温度感应器(13)、导线(14)、加热装置(15)、加热腔体(16)、减压隔水板(17)、水流通道(18)、最低水位线(19)、紧急降压装置(20)；所述箱体(4)内壁设有保温隔热层，材质为304不锈钢；所述压力表(1)位于箱体(4)上表面；所述进气口(2)通过高压气管与高压氮气瓶相连，其上安装有气阀(10)；所述进水口(3)加水时通过水管接入自来水，试验时取下水管，用封水塞(9)密封；所述车轮支架(5)底部为自由转动的轮子(6)；所述出水口(7)安装有水阀(11)；所述水位计(8)可清晰显示箱体内水位线；所述微电脑控制器(12)可精确控制箱体(4)内部水温，确保试验用水保持恒温状态；所述温度感应器(13)与微电脑控制器(12)相连接；所述导线(14)位于微电脑控制器(12)下部，试验时接通电源，提供微电脑控制器(12)和加热装置(15)用电；所述加热装置(15)位于加热腔体(16)内部，加热装置(15)主要由金属加热器组成，由微电脑控制器(12)调节加热装置(15)工作；所述减压隔水板(17)位于加热腔体(16)内壁，减压隔水板(17)上设有水流通道(18)；所述最低水位线(19)，当试验时箱体(4)内部水位至最低水位线(19)时停止试验供水，箱体(4)内部水位必须高于最低水位线(19)才能开启加热装置(15)；所述紧急降压装置(20)，当箱体(4)内部压力过大时，紧急降压装置(20)自动释放箱体(4)内部压力。

2.根据权利要求1所述一种地下工程突水突泥试验高温高压供水装置，其特征在于：所述加热腔体(16)为椭球状，外壁为304不锈钢箱体(4)，内壁为减压隔水板(17)，减压隔水板(17)上共设有60个水流通道(18)。

3.根据权利要求1所述一种地下工程突水突泥试验高温高压供水装置，其特征在于：试验所需突出水体温度通过微电脑控制器(12)设定，微电脑控制器(12)自动比较温差，并协同调节加热装置(15)工作，保证箱体(4)内部水温为试验温度且保持恒温状态。

4.根据权利要求1所述一种地下工程突水突泥试验高温高压供水装置，其特征在于：所述装置提供的突出水体水压力范围小于0.30mpa，水温范围为30℃至90℃。

技术总结
本实用新型涉及一种地下工程突水突泥试验高温高压供水装置，涉及地下工程领域。本实用新型包括压力表、进气口、进水口、箱体、车轮支架、轮子、出水管、水位计、微电脑控制器、温度感应器、导线、加热装置、加热腔体、减压隔水板、紧急降压装置；压力表可精确显示箱体内部气压；进气口通过高压气管与高压氮气瓶相连；进水口加水时通过水管接入自来水，试验时取下水管，用封水塞密封；水位计可清晰显示箱体内水位线；微电脑控制器和加热装置控制箱体内部水温；出水口位于箱体最底部，通过水阀控制。本实用新型提供地下工程突水突泥试验所需高温高压的水源，确保地下工程突水突泥试验更加接近实际工程地质情况，对实际工程具重要指导意义。

技术研发人员：郭延辉;敖福星;赵炎;杨艳清
受保护的技术使用者：云南农业大学
技术研发日：2019.12.20
技术公布日：2020.10.02