[實用新型]盾構同步注漿中漿液損失量的模擬試驗裝置

有效

• 申請號: 201920180896.4
• 申請日: 2019-02-01
• 公開（公告）號: CN209742911U
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 楊梅潔;劉俊;李培楠;翟一欣;黃德中;朱雁飛;黃俊;石來;李曉軍;俞登華
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學;上海隧道工程有限公司;同濟大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D9/06
• 代理公司: 31229 上海唯源專利代理有限公司
• 代理人: 曾耀先<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型涉及一種盾構同步注漿中漿液損失量的模擬試驗裝置，包括：環狀的透明箱體；與透明箱體連接的水循環系統，用于模擬實際的承壓水環境，包括流量計；置于透明箱體的內側面的隔離體，開設有透水孔；置于隔離體內并與透明箱體連接的模擬管片，與隔離體之間形成有模擬通道；設于模擬通道內且可移動的透明封閉塞體，開設有貫通的注漿孔，通過透明封閉塞體的移動而在模擬通道內形成位于模擬管片外側的注漿間隙，進而通過注漿孔向注漿間隙內注入模擬漿液，以模擬盾構施工中的同步注漿過程。本實用新型能夠提供不同的承壓水環境條件，模擬同步注漿的全過程，且可推算出漿液損失量與承壓水壓力直接的關系，提高了所獲得的漿液損失量的精準度。

技術領域

本實用新型涉及盾構工程技術領域，特指一種盾構同步注漿中漿液損失量的模擬試驗裝置。

背景技術

根據《上海市城市排水(雨水)防澇綜合規劃》，″十三五″期間上海將在中心城區先行實施蘇州河調蓄管道工程。該項目是上海首次進行60m級的深層地下空間開發建設，隧道全長15.7km，在深層隧道高內、外水壓力反復作用及超深軟弱覆土環境下采用10m級以上大直徑盾構進行施工。同步注漿層作為盾構推進后盾尾空隙的主要充填材料以及隧道襯砌結構與外部水土環境隔開的唯一屏障，起到了減少環境影響、防止隧道變形和抗浮抗滲等不可或缺的作用。同步注漿研究主要圍繞環境變形和結構受力兩個關鍵問題展開，另外重點涵蓋注漿擴散和固結機制、注漿材料、施工參數確定方法、以及注漿損失體量計算等內容，但這類研究通常集中在中淺覆土地層中，在深層隧道工程上缺乏借鑒作用。

目前，深隧工程的建設主要集中在歐美等發達地區(如芝加哥蓄洪隧道工程、亞特蘭大深隧工程、香港荔枝角雨水排放深層隧道系統)，且絕大部分都建設在硬土、巖石等地層環境中，地質條件與上海較為接近的日本東京外廓放水路工程近年來建設的深隧工程同步注漿則以雙液漿施工為主，對國內主要沿用的單液漿施工工藝指導意義較小。此外，由于蘇州河深層排水調蓄管道系統首期工程——苗圃至云嶺西施工試驗段隧道才剛剛啟動，關于上海地區60m級的深層地下空間內的大直徑盾構施工同步注漿的相關研究內容較少，室內大型模擬試驗研究尚少，且同步注漿漿液填充率、填充狀態、漿液損失量的計算方法尚不精準。

針對超深覆土高水壓地層，隧道開挖后，襯砌管片的受力狀況以及注漿后，漿液的運動狀態均會隨著埋深增加而大幅改變，盾構掘進過程中同步注漿時漿液注入的流淌性、充填率和均勻性難以保證，在富含承壓水砂性環境及可能含有滲流通道的情況下的同步注漿的漿體材料的穩定性，漿液固化過程中不同強度承壓水的沖刷和漿液滲流導致的漿液損失，漿液填充率和損失率不同將會導致漿液填充效果不同。

目前不通過覆土加載，直接進行超深覆土富含承壓水環境進行模擬的試驗尚未見報道，直接利用試驗裝置的可視化同時對同步注漿漿液填充過程研究而進行室內大型模型試驗的研究尚未可見，目前獲取漿液損失體量的計算方法多由漿液充填率表示，由于盾尾間隙體積和漿液充填體積的難以獲取，因此難以精確獲得漿液充填率和損失率。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種盾構同步注漿中漿液損失量的模擬試驗裝置及方法，解決現有的由漿液充填率表示漿液損失量存在的難以精確的問題。

實現上述目的的技術方案是：

本實用新型提供了一種盾構同步注漿中漿液損失量的模擬試驗裝置，包括：

環狀的透明箱體，內部形成有環形的土倉室，所述土倉室內裝有模型土，所述透明箱體的內側形成有隧道模擬空間；

與所述土倉室連通的水循環系統，用于向所述土倉室內注入設定壓力值的水以模擬實際的承壓水環境，所述水循環系統包括設于進水端和出水端的流量計，用以計量進水量和出水量；

置于所述隧道模擬空間內并與所述透明箱體的內側面相貼合的隔離體，所述隔離體為透明結構且其上開設有透水孔，所述透明箱體的內側面為透水結構；