[发明专利]富水岩溶隧道衬砌外水压力测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种富水岩溶隧道衬砌外水压力测试装置，其特征在于：包括排水装置、外水压力量测装置以及开关装置；

所述排水装置由连接接头、横向导水管组成；所述外水压力量测装置由三通接头、连通管、水压力表组成；所述开关装置由法兰球阀组成；

连接接头与横向导水管相连，横向导水管与三通接头的一端相连，三通接头的中间端通过连通管与水压力表相连，三通接头的另一端通过横向导水管与法兰球阀相连。

2.根据权利要求1所述的一种富水岩溶隧道衬砌外水压力测试装置，其特征在于：所述连接接头采用内螺纹连接接头。

3.根据权利要求1所述的一种富水岩溶隧道衬砌外水压力测试装置，其特征在于：所述横向导水管采用钢制材料。

4.一种采用如权利要求1至3中任一项所述的测试装置进行富水岩溶隧道衬砌外水压力测试的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：确定测试断面；

步骤二：安装外水压力测试装置；

步骤三：采用排水孔封堵方法逐段模拟排水孔失效，进而量测隧道运营期间可能产生的最大外水压力值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤一中，根据隧道的地质勘察情况和地下水发育情况，选定隧道富水区段的中间带排水孔的断面作为测试断面。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤二中，在步骤一确定的测试断面处及左右两侧一定范围内的排水孔处安装上外水压力测试装置。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤三具体包括以下步骤：

1)关闭测试断面左右两侧各5m范围内隧道双侧排水孔处的阀门，待测试断面处的水压力表稳定后读取读数；

2)继续关闭测试断面左右两侧各10m范围内隧道双侧排水孔处的阀门，待测试断面处的水压力表稳定后读取读数，观察双侧堵水后对测试断面处的衬砌外水压力的影响；如果压力表读数无变化，此时压力表处的读数即为衬砌可能承担的最大的外水压力值；如果有变化，则继续执行步骤3)；

3)关闭测试断面左右两侧各15m范围内隧道双侧排水孔处的阀门，待测试断面处的水压力表稳定后读取读数；如果压力表读数无变化，此时压力表处的读数即为衬砌可能承担的最大的外水压力值；如果有变化，则以5m长度为递增值，继续关闭隧道左右两侧的排水孔处的阀门，待测试断面处的水压力表稳定后读取读数；一直到再次关闭隧道双侧排水孔处的阀门时测试断面处的水压力表读数无变化为止，此时压力表处的读数即为衬砌可能承担的最大的外水压力值，此时关闭阀门的总长度为富水岩溶隧道运营期间区段排水孔失效最大的影响长度，将此试验结果作为该类型隧道设计及运营维护的参考。