[發明專利]模擬泥水盾構掘進過程中地層劈裂的裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 201910060410.8
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109752253A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 袁大軍;王滕;羅維平;韓冰宇;李興高;金大龍;吳俊;沈翔;許麗群
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G09B25/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種模擬泥水盾構掘進過程中地層劈裂的裝置，其特征在于，包括：水平放置的底板(6)，在底板(6)上設置壓力室(2)，壓力室(2)的內部放置試樣(4)，在底板(6)的中孔中垂直放置注漿管(22)，所述注漿管(22)從所述試樣(4)的內孔中上下貫穿，在注漿管(22)的下部側壁留有注漿口(31)，底端設置有底帽(8)；

用來模擬盾殼的端管(15)通過連接件(16)與注漿管(22)的頂端連接，在注漿管(22)和端管(15)的內部設置液高壓軟管，在試樣(4)的頂部設置蓋板(12)，在蓋板(12)的上部設置施加軸壓的軸壓桿(10)，在底板(6)上設置注水孔(5)；

從底板(6)上的進水孔(5)往壓力室(2)內注水，直至加到指定圍壓，通過底帽(8)的液體注入口向注漿管(22)的注漿口(31)內注入上色泥漿，注漿管(22)向下運動，連接件(16)牽引著端管(15)同步向下運動，注漿管(22)內的泥漿在開縫處作用在試樣(4)上。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括設置在注漿管(22)底部兩側的兩個油缸(7)，兩個油缸(7)為液壓伸縮式油缸，對稱布置在注漿管(22)的兩側，兩個油缸(7)同步伸縮，以使得注漿管(22)沿豎向運動不會傾斜。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述端管(15)的直徑與所述注漿管(22)的直徑一致，所述端管(15)的開口端的內壁設置突出(23)，所述端管(15)的封堵端設置A、B液出口。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述壓力室(2)的側壁為透明有機玻璃材料，所述壓力室(2)的上蓋板與底部法蘭為金屬材質，壓力室(2)的側壁、上蓋板與底部法蘭通過螺桿(14)固定成一個整體。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在注漿管(22)和端管(15)的內部設置液高壓軟管-A(20)、液高壓軟管-B(21)，所述液高壓軟管-A(20)、液高壓軟管-B(21)的一端分別連接在底帽(8)上的A、B液注入口，另一端分別連接在端管(15)的A、B液出口，A、B液出口流出的液體在端管(15)后形成的空腔(13)內混合并凝固。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述底板(6)的上部中心處設有試樣臺座，試樣臺座外徑與試樣(4)外徑一致，試樣臺座中心設有圓孔，該圓孔內徑與注漿管(22)的外徑一致，圓孔內壁設有開槽放置密封圈(19)，注漿管(22)沿圓孔內壁上下運動，用來模擬盾構的推進。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在試樣(4)的頂部設置蓋板(12)，所述蓋板(12)為圓板狀，所述蓋板(12)的外徑與試樣(4)外徑一致，蓋板(12)的上部預留凹槽與軸壓桿10接觸。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在試樣(4)外側包裹橡膠套(3)，所述橡膠套(3)呈兩端開口的圓筒狀，材質透明，橡膠套(3)的內徑與試樣4外徑一致，橡膠套(3)的上端箍套在蓋板(12)的外緣，下端箍套在臺座外緣。