[發明專利]一種圍壓室內維持試樣高水壓動態平衡的裝置

在審

• 申請號: 201910059587.6
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109752246A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 袁大軍;羅維平;王滕;李鳳遠;張兵;王超峰;陸平;韓冰宇;金大龍;李興高;吳俊;許麗群
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;盾構及掘進技術國家重點實驗室;中鐵隧道局集團有限公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發明提供了一種圍壓室內維持試樣高水壓動態平衡的裝置。該裝置包括：相互連通的圍壓室、儲存室與動力室；動力室通過高壓膠管與儲存室、圍壓室相連通，動力室通過高壓氣體將儲存室中的水壓入圍壓室中，將壓力計通過高壓膠管與圍壓室、儲存室相連通；圍壓室通過進水口與出水口的平衡達到指定圍壓，在圍壓室中設置高壓密封橡膠套，在高壓密封橡膠套中放置試樣，試樣的內部設置開孔，注漿管插入該開孔中，通過注漿管向試樣的內部注漿，對試樣進行注漿劈裂。本發明的裝置能夠實現土體劈裂過程過高水壓的動態平衡，可以實現土體在試驗的全過程中都不受內部注漿壓力的影響，為研究高水壓下土體中泥水劈裂現象提供試驗基礎。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，尤其涉及一種圍壓室內維持試樣高水壓動態平衡的裝置。

背景技術

泥水盾構在軟土隧道施工時，為了保證施工的質量和工程安全，需要通過設定一定的泥水壓力平衡掌子面的水土壓力，特別是在江海中段掘進時，由于覆土厚度一般較小，水壓較大，極限支護壓力難以確定，而極限支護壓力偏大時，極易發生泥水劈裂，造成開挖面失穩坍塌，海水倒灌的嚴重后果。目前研究土體劈裂的室內試驗裝置主要是針對低水壓或者無水壓的情況，無法滿足高水壓下土體劈裂的研究。針對土體在高水壓下劈裂的難題，設計一種可維持圍壓室內高水壓動態平衡的裝置及方法，能讓試樣在試樣的全過程中都能維持在穩定的高水壓下進行，這對高水壓下的盾構泥水劈裂現象研究具有重要意義。

發明內容

本發明的實施例提供了一種圍壓室內維持試樣高水壓動態平衡的裝置，以克服現有技術的問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

一種圍壓室內維持試樣高水壓動態平衡的裝置，包括：相互連通的圍壓室、儲存室與動力室；

所述動力室通過高壓膠管與儲存室、圍壓室相連通，所述動力室通過高壓氣體將所述儲存室中的水壓入圍壓室，將壓力計通過高壓膠管與所述圍壓室、儲存室相連通；

所述圍壓室包括圍壓室頂板、圍壓室底座和圍壓室側壁，通過進水口與出水口的平衡達到指定圍壓，在所述圍壓室中設置高壓密封橡膠套，在所述高壓密封橡膠套、所述圍壓室頂板和所述圍壓室底座形成的密閉空間中放置試樣，試樣的內部設置開孔，注漿管插入該開孔中，通過注漿管向試樣的內部注漿，對試樣進行注漿劈裂。

優選地，所述的裝置還包括軸壓桿，所述軸壓桿穿過所述圍壓室頂板與開孔鋼板連接，通過所述開孔鋼板向試樣施加軸壓。

優選地，所述試樣所處高水壓狀態在所述高壓密封橡膠套、所述圍壓室頂板和所述圍壓室底座形成的密閉空間內保持，所述圍壓室底座設有高水壓進口閥，所述圍壓室頂板設有溢流閥，當密閉空間內的水壓力超過指定壓力值時，所述溢流閥自動打開，直至水壓力恢復至指定壓力值。

優選地，在所述儲存室的內部存儲高壓氣體和水，在所述儲存室的下端設置控制液體進出的液體控制閥，在所述儲存室的上端設置控制氣體進出的氣體控制閥。

優選地，所述動力室包括高壓氣泵與穩壓閥，所述高壓氣泵里的氣體通過穩壓閥減壓至指定壓力值后，向儲存室中輸入。

由上述本發明的實施例提供的技術方案可以看出，本發明實施例的裝置能夠實現土體劈裂過程過高水壓的動態平衡，可以實現土體在試驗的全過程中都不受內部注漿壓力的影響，能夠維持在穩定的高水壓下進行，為研究高水壓下土體中泥水劈裂現象提供試驗基礎。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。