【技术实现步骤摘要】
一种浆液动态可视化注浆试验系统及方法
[0001]本专利技术涉及盾构隧道试验
,具体涉及一种浆液动态可视化注浆试验系统及方法
。
技术介绍
[0002]地下铁路因其具备运量大
、
绿色环保
、
快捷等优点,在城市轨道交通工程中得到大力发展
。
在城市地下铁路工程中,盾构法成为主流工法,在盾构隧道施工过程中,刀盘超挖导致已开挖土体与盾壳
、
管片之间存在一定建筑间隙,对于已开挖土体与管片之间的建筑间隙常采用同步注浆
、
壁后注浆等施工工序进行注浆填充;对于已开挖土体与盾壳之间的建筑间隙,近年来,工程界逐步引入克泥效工法对其注入克泥效浆液进行填充
。
盾构注浆工作因其不可视的特点,使其施工难度较大,其受到浆液基础性能
、
注浆压力
、
地层性质等多方位因素的影响,注浆工作完成的质量直接影响了盾构法施工隧道的整体质量,因此,对注浆工序进行多方位的室内研究,完善注浆理论变得十分重要
。
在实际施工过程中注浆泵主要采用大功率齿轮泵
、
活塞泵,施工过程中因采用机械的不同,对于注浆压力的实现不尽相同
。
对于注浆室内试验,传统施工使用的注浆泵因流量过大等因素并不适用
。
关于注浆室内试验装置,其重点是具备精准模拟注浆压力的功能且对于各类浆液具有普适性
、
具备地层模拟的功能
、
具备注浆过程监测 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种浆液动态可视化注浆试验系统,其特征在于:包括土层装填系统
(1)、
注浆系统
(2)、
压力系统
(4)
,所述土层装填系统
(1)
包括模型试验桶
(1
‑
1)
,模型试验桶
(1
‑
1)
的桶身
(1
‑1‑
1)
采用透明材料制成;压力系统
(4)
通过气动管路
(5
‑
1)
连通注浆系统
(2)
,注浆系统
(2)
通过注浆管路
(5
‑
2)
连通土层装填系统
(1)
,压力系统
(4)
为注浆系统
(2)
施加压力使浆液注入土层装填系统
(1)
;还包括计量系统
(3)
:用于测量注浆系统
(2)
的浆液流量;浆液动态监测系统
(6)
:对土层装填系统
(1)
内浆液的扩散状态进行动态监测;中央数据处理系统
(7)
:接收各系统返回的数据,进行数据交互形成浆液扩散形态的函数
Δ
R
=
f(
Δ
x,
Δ
y,
Δ
z)
,其中
Δ
x、
Δ
y、
Δ
z
为浆液在三维方向扩散距离与时间之间的函数,并存储不同注浆参数下的浆液扩散形态
。2.
根据权利要求1所述的浆液动态可视化注浆试验系统,其特征在于:所述土层装填系统
(1)
还包括钢制支架
(1
‑
3)
,模型试验桶
(1
‑
1)
安装在钢制支架
(1
‑
3)
上;模型试验桶
(1
‑
1)
的桶身
(1
‑1‑
1)
两端分别密封连接顶部法兰盘
(1
‑1‑
2)
和底部法兰盘
(1
‑1‑
3)
;顶部法兰盘
(1
‑1‑
2)
中心处安装气压球阀,气压球阀接入压力源用于模拟模型试验桶
(1
‑
1)
内地层土的水压力;底部法兰盘
(1
‑1‑
3)
中心处连接注浆管路
(5
‑
2)
;土层装填系统1输出土层信息函数
S
=
f(
φ
,
K
,
Pw)
,其中
φ
为地层土的孔隙率,
K
为地层土的渗透系数
、Pw
为地层土的水压力
。3.
根据权利要求2所述的浆液动态可视化注浆试验系统,其特征在于:所述注浆管路
(5
‑
2)
上连接有浆液球阀
(5
‑2‑
1)
,用于控制浆液注入的起止
。4.
根据权利要求2所述的浆液动态可视化注浆试验系统,其特征在于:所述土层装填系统
(1)
还包括角度调节装置,用于调整模型试验桶
(1
‑
1)
的倾斜角度
。5.
根据权利要求4所述的浆液动态可视化注浆试验系统,其特征在于:所述角度调节装置为铰链传动装置
(1
‑
2)
,铰链传动装置
(1
‑
2)
由滑轮
(1
‑2‑
1)、
铰链
(1
‑2‑
2)、
绞盘
(1
‑2‑
3)
构成,绞盘
(1
‑2‑
3)
固定在钢制支架
(1
‑
3)
上,滑轮
(1
‑2‑
1)
固定在钢制支架
(1
‑
3)
顶部,铰链
(1
‑2‑
2)
一端与模型试验桶
(1
‑
1)
固定连接,另一端绕过滑轮
(1
‑2‑
1)
连接在绞盘
(1
‑2‑
3)
上;所述模型试验桶
(1
‑
1)
底部与钢制支架
(1
‑
3)
铰接,通过绞盘
(1
‑2‑
3)
调整铰链
(1
‑2‑
2)
的长度以调整模型试验桶
(1
‑
1)
的倾斜角度
。6.
根据权利要求1所述的浆液动态可视化注浆试验系统,其特征在于:所述注浆系统
(2)
包括注浆罐...
【专利技术属性】
技术研发人员:张志强,张康健,胡哲钏,陈豪,谢海旭,方勇,张洋,
申请(专利权)人:西南交通大学,
类型:发明
国别省市:
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