(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123367413.8 (22)申请日 2021.12.2 9 (73)专利权人 天津大学 地址 300350 天津市津南区海河教育园雅 观路135号天津大 学北洋园校区 (72)发明人 郑刚　周卓然　佟婧博　陈至通　 张天奇　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 李丽萍 (51)Int.Cl. G01N 17/00(2006.01) G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 1/28(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种用于 研究向源侵蚀的可视化试验 装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种用 于研究向源侵蚀 的可视化试验装置， 包括半圆柱形曲面钢板和设 有的有机玻璃观察窗及有机玻璃盖板， 正前方设 有CCD相机， 钢板内设有环形带孔隔板， 两者之间 形成储水槽， 该隔板内侧设有土工膜， 环形带孔 隔板内为盛试样槽， 有机玻璃盖板上设有均配置 有启封塞的排气口和漏孔， 漏孔的与有机玻璃观 察窗为贴壁 关系， 钢板上设有进水口和孔压传感 器接口。 试验时， 水从进水口流入到储水槽中， 再 通过土工膜进入试样， 侵蚀试样后从漏孔处流 出。 实现对由于渗漏导致的向源侵蚀过程的记 录， 对侵蚀空洞的生长过程进行全寿命周期评 价， 较好的解决因实际工程发生的渗流侵蚀情况 不可视的难题， 探究地下工程由于渗漏而引起的 向源侵蚀规 律。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 216847402 U 2022.06.28 CN 216847402 U 1.一种用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 包括由钢板围成的箱体， 其特征在于， 所 述箱体包括半圆柱形曲面钢板(1)和底部的底板， 所述半圆柱形曲面钢板(1)的前端设有有 机玻璃观 察窗(2)， 所述半圆柱形曲面钢板(1)内设有环形带孔隔板(3)， 所述半圆柱形曲面 钢板(1)与所述环形带孔隔板(3)之间形成储 水槽(4)， 所述环形带孔隔板(3)的内部空间为 盛试样槽(6)， 所述环形带孔隔板(3)的内侧面设有土工膜(5)， 所述半圆柱形曲面钢板(1) 和有机玻璃观察窗(2)的顶部设有有机玻璃盖板(7)， 所述有机玻璃盖板(7)上设有排气口 (13)和漏孔(9)， 所述漏孔(9)的位置与所述的有机玻璃观察窗(2)为贴壁关系， 所述漏孔 (9)的孔径为0.06mm， 所述排气口(13)和漏孔(9)处均配置有启封塞； 所述半圆柱形曲面钢 板(1)的同一侧壁上设有进水口(11)和孔压传感器接口(12)， 所述进水口(11)连接至一恒 压给水箱(15)， 在位于所述有机玻璃 观察窗(2)的正前 方设有CCD相机(16)。 2.根据权利要求1所述的用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 其特征在于， 所述的环 形带孔隔板(3)与所述半圆柱形曲面钢板(1)的曲率相同、 且按照等距 布置。 3.根据权利要求1所述的用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 其特征在于， 所述漏孔 (9)为半圆形、 且位于所述有机玻璃 观察窗(2)的中间位置 。 4.根据权利要求3所述的用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 其特征在于， 半圆形的 漏孔的平面与有机玻璃 观察窗(2)的内表面在同一平面。 5.根据权利要求1所述的用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 其特征在于， 所述有机 玻璃观察窗(2)与所述半圆柱形 曲面钢板(1)的高度一致， 在有机玻璃盖板(7)与机玻璃观 察窗(2)与所述半圆柱形曲面钢板(1)之间设有密封圈(8)。 6.根据权利要求1所述的用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 其特征在于， 所述孔压 传感器接口(12)用于安装孔压传感器， 以实时监测储水槽(4)中的流体压力值。 7.根据权利要求1所述的用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 其特征在于， 所述的盛 试样槽(6)中填入饱和砂， 以获得与盛试样槽(6)底部尺寸对应的饱和砂 层。 8.根据权利要求1所述的用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 其特征在于， 所述的土 工膜(5)的孔径为0.075m m。 9.根据权利要求1所述的用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 其特征在于， 所述排气 口(13)位于所述有机玻璃盖 板(7)上远离所述进水口(1 1)的一侧。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216847402 U 2一种用于研究向源侵蚀的可视化试验装 置 技术领域 [0001]本实用新型属于地下工程技术领域， 涉及 一种用于研究向源侵蚀的可视化试验装 置。 背景技术 [0002]在地下工程中， 处于承压含水层中的地下结构物， 出现渗漏点后， 以渗漏点为中 心， 形成类似于喇叭口(汇聚)式流线， 发生向源侵 蚀导致地下结构出现破坏， 进而引发严重 的工程事故。 由于地下工程存在着空间狭小、 隐蔽性强等问题， 在实际工程中， 很难去观测 渗漏所导 致的向源侵蚀发展规 律。 [0003]基于以上考虑， 在将实际工程设为对称的基础上， 建立二分之一模型， 设计一种用 于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 本专利提出的向源侵蚀可视化装置可以观察侵蚀深 度， 较好的解决因实际工程发生的渗流侵蚀情况不可视的难题， 探究地下工程由于渗漏而 引起的向源侵蚀规 律。 实用新型内容 [0004]针对上述现有技术， 本实用新型提供一种用于研究向源侵蚀的可视化试验装置， 可以按照试验要求全寿命周期的记录向源侵蚀空洞的生长过程， 探究在不同水压条件下所 做试验结果的改变情况。 [0005]为了解决上述技术问题， 本实用新型提出的一种用于研究向源侵蚀的可视化试验 装置， 包括由钢板围成的箱体， 所述箱体包括半圆柱形曲面钢板和底部的底板， 所述半圆柱 形曲面钢板的前端设有有机玻璃观察窗， 所述半圆柱形曲面钢板内设有环形带孔隔板， 所 述半圆柱形曲面钢板与所述环形带孔隔板之间形成储水槽， 所述环形带孔隔板的内部空间 为盛试样槽， 所述环形带孔隔板的内侧 面设有土工膜， 所述半圆柱形曲面钢板和有机玻璃 观察窗的顶部设有有机玻璃盖板， 所述有机玻璃盖板上设有排气口和漏孔， 所述漏孔的位 置与所述的有机玻璃观察窗为贴壁关系， 所述漏孔的孔径为0.06mm， 所述排气口和漏孔处 均配置有启封塞； 所述半圆柱形曲面钢板的同一侧 壁上设有进水 口和孔压传感器接口， 所 述进水口连接 至一恒压给 水箱， 在位于所述有机玻璃 观察窗的正前 方设有CCD相机。 [0006]进一步讲， 本实用新型 所述的用于研究向源侵蚀的可视化试验 装置， 其中： [0007]所述的环形 带孔隔板与所述半圆柱形曲面钢板的曲率相同、 且按照等距 布置。 [0008]所述漏孔 为半圆形、 且位于所述有机玻璃 观察窗的中间位置 。 [0009]半圆形的漏孔的平面与有机玻璃 观察窗的内表面在同一平面。 [0010]所述有机玻璃观察窗与所述半圆柱形曲面钢板的高度一致， 在有机玻璃盖板与机 玻璃观察窗与所述半圆柱形曲面钢板之间设有密封圈。 [0011]所述孔压传感器接口用于安装孔压传感器， 以实时监测储水槽中的流体压力值。 [0012]所述的盛试样槽中填入饱和砂， 以获得与盛试样槽底部尺寸对应的饱和砂 层。 [0013]所述的土 工膜的孔径为0.075m m。说　明　书 1/3 页 3 CN 216847402 U 3