[發明專利]一種盾構渣土改良泡沫劑發泡性能鑒定裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201310576319.4
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103575616A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 王樹英;葉新宇;肖超;周純擇;陽軍生;翟圣志;張細寶;劉衛
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N7/00
• 分類號: G01N7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種盾構渣土改良泡沫劑發泡性能鑒定裝置，本發明還涉及該盾構渣土改良泡沫劑發泡性能鑒定裝置的使用方法。

背景技術

伴隨著國家發展軌道交通，土壓平衡盾構在地鐵施工中起著無法取代的地位，但盾構在不同地層中掘進會遇到諸多問題，其中為了防止渣土結“泥餅”、噴涌等問題，保證盾構的正常掘進，渣土改良顯得尤為重要。而泡沫作為一種重要的渣土改良添加劑，適用于多種地層，應用十分廣泛。在實際應用過程中泡沫劑的發泡性能直接影響到盾構掘進時的渣土改良效果。同時，市場上的泡沫劑的性能不一，產生泡沫的能力也相去甚遠。所以，在現場施工前對將要采取的泡沫劑進行發泡倍率試驗以確定盾構掘進過程中采取怎樣的改良參數（膨脹率）進行渣土改良顯得尤為重要。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種在現場施工前對將要采取的泡沫劑進行發泡倍率試驗以確定盾構掘進過程中采取怎樣的改良參數的盾構渣土改良泡沫劑發泡性能鑒定裝置。

本發明所要解決的第二個技術問題是提供該盾構渣土改良泡沫劑發泡性能鑒定裝置的使用方法。

為了解決上述第一個技術問題，本發明提供的盾構渣土改良泡沫劑發泡性能鑒定裝置，泡沫機體由豎隔板分隔為壓縮空氣腔和泡沫劑腔，一條通氣管連接所述的泡沫劑腔的上端與所述的泡沫劑腔的下端且所述的通氣管的出口設有填充物，所述的填充物的兩端設有孔板，所述的泡沫機體上設有與所述的泡沫劑腔連通的液面刻度管，所述的泡沫機體上設有與所述的泡沫劑腔連通的泡沫劑溶液灌入口，所述的泡沫劑溶液灌入口上設有泡沫劑溶液灌入口開關，所述的泡沫劑腔連接有泡沫出口管，所述的泡沫出口管的出口連接有泡沫出口開關和泡沫管噴頭，所述的泡沫機體上設有與所述的壓縮空氣腔連通的安全閥門，壓縮空氣管的一端通過調壓表與所述的壓縮空氣腔連通，所述的壓縮空氣管的另一端設有空壓機接頭與空壓機連接；還包括一個刻度桶子。

所述的填充物為玻璃球、車床屑或鋼棉。

所述的孔板的孔徑為0.5mm。

所述的發泡機體的圓筒直徑為500mm，高度為800mm。

所述的液面刻度管的最小刻度為0.1L。

為了解決第二個技術問題，本發明提供的使用盾構渣土改良泡沫劑發泡性能鑒定裝置的方法，向發泡機體的泡沫劑腔中加入濃度為3%～5%泡沫劑溶液，使液面沒過液面刻度管1L以上；關閉泡沫劑灌入口以及泡沫管出口開關，同時連接壓縮空氣管到空壓機；開啟空壓機，使壓縮空氣腔有壓縮空氣進入；待壓縮空氣達到設定的壓力0.2Mpa～0.3Mpa時，打開泡沫出口管的泡沫出口開關使壓縮空氣通過孔板、填充物和泡沫劑溶液達到發泡的目的；隨后泡沫將充滿泡沫劑腔的空間進而會隨著泡沫出口管出來；待泡沫從泡沫出口管出來后，液面刻度管中的液面也會隨之下降，到泡沫劑溶液液面下降1L后，把泡沫出口開關立即關閉；發出的泡沫在已標定的刻度桶子中測定體積，最后通過計算確定此泡沫劑溶液的發泡倍率；此時的發泡倍率的大小即為泡沫劑發泡性能的強弱。

采用上述技術方案的盾構渣土改良泡沫劑發泡性能鑒定裝置及其使用方法，采用孔板式發泡原理進行發泡，用發泡率評價發泡劑的發泡能力。發泡機所產生的泡沫大小為小于400μm(孔板孔徑0.5mm)直徑的泡沫，與現場盾構發泡系統產生的泡沫大小一致。同時，產生泡沫的壓縮空氣壓力可控，能夠很好地反映泡沫劑在現場施工時盾構的發泡系統在不同壓力下的發泡性能。

本發明專利的設備簡單，操作簡單易行，尤其泡沫劑在盾構發泡系統中發泡效果未知的情況下，此試驗方法非常有效；試驗成本很低，技術手段易于掌握；采用這種發泡方法，能夠較精確計算泡沫劑的發泡倍率，對客觀確定泡沫劑溶液的發泡效果有利；所產生的泡沫較均勻，減小了由于泡沫直徑差異性較大導致泡沫易消散而對泡沫劑評價不客觀的情況。因此，本發明是一種有效可靠的盾構渣土改良泡沫劑發泡性能鑒定裝置及其使用方法。

附圖說明

圖1是發泡倍率試驗中泡沫機的示意圖。

圖2是發泡倍率試驗中泡沫機的Ⅰ-Ⅰ橫斷面示意圖。

圖3是發泡倍率試驗中泡沫機的Ⅱ-Ⅱ橫斷面示意圖。

圖4是發泡倍率試驗中發泡倍率測定的示意圖。