[發明專利]模擬盾構隧道管片接縫周圍砂土層侵蝕流失的試驗方法

有效

• 申請號: 201610224037.1
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105911249B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 鄭剛;戴軒;姚杰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 程毓英

1.一種模擬盾構隧道管片接縫周圍砂土層侵蝕流失的試驗方法，所采用的試驗設備包括：氣泵系統(1)、主試驗系統(2)、加壓水箱系統(3)和數據采集系統(4)，其中，所述的主試驗系統(2)包括支架(32)、固定在支架(32)上的底部開口的主試驗箱(17)；主試驗箱(17)的上部設置有密封頂蓋(16)，頂蓋上連有可拆卸加壓氣囊(23)并固定有精密調壓閥(13)和數顯壓力表(12)，精密調壓閥(13)連接在所述的氣泵系統(1)和可拆卸加壓氣囊(23)之間，用于控制可拆卸加壓氣囊(23)的氣壓，數顯壓力表(12)用于控制、顯示可拆卸加壓氣囊(23)的氣壓值；主試驗箱(17)還設置有連接著可拆卸加壓氣囊(23)的放氣閥門(14)以及連接著加壓水箱系統(3)的進水閥(25)；

主試驗箱(17)的底部與兩塊L型可調底板(26)通過主試驗箱下部彈性密封墊(28)和L型底板彈性密封墊(29)密封連接，兩塊L型可調底板(26)之間通過絲杠(27)連接，在兩塊L型可調底板(26)開有溝槽，用于固定L型底板彈性密封墊(29)；

主試驗箱(17)的下部為土體容器，并設置有微型孔隙水壓計(22)和微型土壓力計(21)；兩者采集的信號被送入數據采集系統(4)；

在主試驗箱(17)的下方為用于承接和測量漏下的土樣(24)和水的漏水漏砂測量儀(24)；

該試驗方法按照以下步驟進行：

(1)試驗系統組裝完畢后，調節L型可調底板(26)處的絲杠(27)，使兩塊L型可調底板(26)之間的縫寬達到密封墊理論最小張開量，該縫寬對應盾構隧道管片張開量，固定L型可調底板(26)；

(2)向主試驗箱(17)內裝入模擬盾構隧道所處位置的土樣(24)，土樣(24)采取分層裝填并壓實，裝填至主試驗箱(17)內部的2/3刻度線處；

(3)合上已經連接好可拆卸加壓氣囊(23)的上部蓋板(16)并密封好，并打開數據采集系統(4)，準備開始采集試驗數據；

(4)打開氣泵系統(1)，通過頂部精密調壓閥(13)向主試驗系統(2)內部可拆卸加壓氣囊(23)施加氣壓，氣囊作用在土體表面，為土樣(24)施加土壓力；

(5)利用絲杠(27)調節兩塊L型可調底板(26)的縫寬至預定縫寬；

(6)調節加壓水箱系統(3)至預定高度，打開加壓水箱系統(3)的出水閥(8)和主試驗系統(2)的進水閥(25)；

(7)地下水從接縫處流出，帶動接縫周圍土顆粒發生侵蝕流失，從而測得一定滲流時間不同水壓對應的侵蝕流失量，結束試驗。

2.根據權利要求1所述的試驗方法，其特征在于，主試驗箱的頂部通過方形O型密封圈(20)密封連接有上部蓋板(16)。

3.根據權利要求1所述的試驗方法，其特征在于，在主試驗箱(17)上開設有觀察窗(18)。