一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置，包括試驗筒、透水石、隔板、傳力活塞以及出氣口，所述透水石放置在所述試驗筒內的底部，所述隔板縱向滑動連接在所述透水石上，將所述試驗筒分隔為兩個左右對稱的部分，所述傳力活塞滑動連接在所述試驗筒內，所述出氣口設置在所述試驗筒側壁上；每一部分的所述試驗筒分別包括設置在筒底的出水口，以及設置在筒側壁的細管和溢流口。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置，屬于測量測試設備

技術介紹
泥水加壓平衡盾構因其良好的地層適應性越來越多的被用于城市地鐵和公路隧道的修建。在盾構施工過程中，常因開挖面失穩引發工程事故，如土體坍塌或地表隆起。泥漿滲入地層形成泥膜，泥漿壓力通過泥膜作用在土骨架上，所以泥膜質量是維持開挖面穩定的主要因素。明確泥膜形成過程以及泥漿對不同地層的適應性，是實現開挖面穩定控制和防止開挖面失穩事故的關鍵。目前在實際工程掘進中，往往會遇到復合地層的情況，而現有的常規泥膜形成模擬試驗裝置為單一土層實驗裝置，并不能夠模擬復合地層的情況，因此需要將以往的模型試驗裝置進行一定的改進，從而達到下列試驗要求和目標：明確泥漿在不同土層中的泥膜成膜質量差異，包括成膜速度、成膜厚度、成膜類型，以及在不同泥漿壓力作用下兩土層中泥水滲透速度的差異。
技術實現思路
針對現有技術存在的上述問題，本技術的目的是提供一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置，獲得在復合地層中泥膜成膜質量的差異、泥漿對不同地層的適應性差異。為實現上述目的，本技術采用的技術方案如下：一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置，包括試驗筒、透水石、隔板、傳力活塞以及出氣口，所述透水石放置在所述試驗筒內的底部，所述隔板縱向滑動連接在所述透水石上，將所述試驗筒分隔為兩個左右對稱的部分，所述傳力活塞滑動連接在所述試驗筒內，所述出氣口設置在所述試驗筒側壁上；每一部分的所述試驗筒分別包括設置在筒底的出水口，以及設置在筒側壁的細管和溢流口。作為一種實施方式，位于所述試驗筒底部的兩個出水口的位置相對筒底中心呈中心對稱，且分別靠近各自一側的邊緣位置。作為一種實施方式，所述傳力活塞的側面環繞設置有密封條。作為一種實施方式，所述泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置還包括支座，所述支座連接在所述試驗筒的底部，避免所述出水口接觸地面。作為一種實施方式，所述支座由相連于筒底的相互之間呈120°夾角的三塊板組成。作為一種實施方式，所述試驗筒與所述細管上設置有刻度線。作為一種實施方式，所述試驗筒的最大可承受壓力大小不小于極限切口壓力值0.35MPa。相較于現有技術，本技術的有益技術效果在于：采用本技術提供的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置，在相同的泥漿配比條件下進行試驗，可以考察不同土層泥膜成膜的差異性，通過一次試驗即可獲得不同地層成膜速度、成膜厚度、成膜類型的差異，以及量測相同泥漿壓力下不同土層泥膜濾水量差別，大大減少了試驗次數，得到的結論更加直觀，與以往普通的單一土層實驗裝置相比具有顯著的優異性。附圖說明圖1是本技術提供的一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置的剖面圖；圖2是本技術提供的一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置的立體圖；圖3是本技術提供的一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置的側視圖；圖中標號示意如下：1-試驗筒；2-透水石；3-隔板；4-傳力活塞；5-出水口；6-細管；7-溢流口；8-出氣口；9-支座。具體實施方式以下結合附圖對本技術的技術方案做進一步詳細描述。如圖1至圖3所示，本技術提供的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置包括試驗筒1、透水石2、隔板3、傳力活塞4以及出氣口8。試驗筒1為圓柱形，采用有機玻璃制成，用于盛放復合土樣層和試驗泥漿，具有一定的承壓能力，能保證試驗在加壓條件下順利完成，最大可承受壓力大小應不小于極限切口壓力值0.35MPa。試驗筒1的筒底開設有兩個出水口5，透水石2放置在試驗筒1內的底部。隔板3縱向滑動連接在透水石2上，將試驗筒1分隔為兩個左右對稱的部分，用來分別放置兩種不同土樣，土樣上面放置泥漿，傳力活塞4滑動連接在試驗筒1內，壓在泥漿上，通過傳力活塞4進行逐級加壓。出氣口8帶有閥門，設置在試驗筒1的側壁上，用來在加壓時排出試驗筒1內的氣體。每一部分的試驗筒1分別包括設置在筒底的出水口5，以及設置在筒側壁的細管6和溢流口7。兩個出水口5的位置相對筒底中心呈中心對稱，且分別靠近各自一側的邊緣位置，使得兩種土樣層濾水量的測量值更加準確。透水石2可以保證下方出水口5不至于被土顆粒堵塞。在本實施例中，試驗筒1側壁的細管6共四個，每一部分兩個，試驗筒1與細管6上設置有刻度線，可以實時反映試驗過程中任意時刻土樣內部的孔隙水壓力大小，筒體和細管上設置刻度，方便量測泥膜厚度和水頭高度的變化。兩個溢流口7分別開設在試驗筒1每一部分的側壁上。試驗筒1的底部還設置有支座9，支座9要有一定的高度，保證在落地時出水口5不至于接觸地面，在本實施例中，支座9由相連于筒底的相互之間呈120°夾角的三塊板組成。同時為了增加泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置的氣密性，傳力活塞4的側面環繞設置有密封條。本技術的工作流程如下：試驗前先將試驗筒裝置放于具有一定高度并能將底部兩出水口完全暴露的支座上，以供實驗過程中的濾水量的采集工作。將透水石最先放置于筒底，并在溢水口和細管口設置濾紙防止土顆粒堵塞；將隔板豎直放置于透水石上并保證底部兩出水口相對于隔板大致對稱；在隔板一側放置土樣A，振搗壓實填充至試驗高度，再在隔板另一側添置土樣B，邊填充邊緩慢抽出隔板保證A和B充分接觸并同樣振搗壓實直至土樣B高度也達到指定的試驗高度與A大致齊平；用工具引流，慢慢往裝置中注水飽和地層；配置泥漿，攪拌均勻后靜置水化；待細管的水位上升到與灌入的水位齊平后，再等待兩小時飽和，打開裝置溢流口和出水口，將裝置中水分排出，排干凈后，關閉溢流口和出水口，細管中水位與地層高度齊平；將準備好的泥漿攪拌均勻后，使用引流工具慢慢倒入試驗地層上，直到指定刻度；打開出氣口，將傳力活塞放置到泥漿表面完全接觸，排出試驗筒內氣體并關閉出氣口；在兩個出水口下分別放好量筒，打開出水口，在傳力活塞頂部逐級施加一定重量的砝碼，進行計時，每2分鐘同時記錄一次兩個量筒濾水量值；試驗過程中注意兩側細管中的水位上升情況，記錄開始上升時間和最終上升值；待量量筒中的水量增加值穩定后表示泥膜已經形成；待兩側泥膜都已形成后關閉所有閥門，取出泥膜上部的砝碼、傳力活塞和泥漿，將兩種土樣層中形成的泥膜分別切塊取出，觀察泥膜形成形態的差異，厚度差異；然后將試驗后土層清除，試驗完成，清洗干凈裝置后，可進行下一級加壓試驗。本技術在相同的泥漿配比條件下進行試驗，可以考察不同土層泥膜成膜的差異性，通過一次試驗即可獲得不同地層成膜速度、成膜厚度、成膜類型的差異，以及量測相同泥漿壓力下不同土層泥膜濾水量差別，大大減少了試驗次數，得到的結論更加直觀，與以往普通的單一土層實驗裝置相比具有顯著的優異性。最后有必要在此指出的是：以上所述僅為本技術較佳的具體實施方式，但本技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本技術揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置，其特征在于：包括試驗筒、透水石、隔板、傳力活塞以及出氣口，所述透水石放置在所述試驗筒內的底部，所述隔板縱向滑動連接在所述透水石上，將所述試驗筒分隔為兩個左右對稱的部分，所述傳力活塞滑動連接在所述試驗筒內，所述出氣口設置在所述試驗筒側壁上；每一部分的所述試驗筒分別包括設置在筒底的出水口，以及設置在筒側壁的細管和溢流口。

【技術特征摘要】
1.一種改進的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置，其特征在于：包括試驗筒、透水石、隔板、傳力活塞以及出氣口，所述透水石放置在所述試驗筒內的底部，所述隔板縱向滑動連接在所述透水石上，將所述試驗筒分隔為兩個左右對稱的部分，所述傳力活塞滑動連接在所述試驗筒內，所述出氣口設置在所述試驗筒側壁上；每一部分的所述試驗筒分別包括設置在筒底的出水口，以及設置在筒側壁的細管和溢流口。2.根據權利要求1所述的泥水盾構泥漿滲透成膜模擬試驗裝置，其特征在于：位于所述試驗筒底部的兩個出水口的位置相對筒底中心呈中心對稱，且分別靠近各...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳家康，劉陜南，湯沁，吳俊，汪磊，
申請(專利權)人：上海工程技術大學，
類型：新型
國別省市：上海;31