The invention relates to a device and a method for slurry film forming and measuring the consolidation and air intake of slurry. The device comprises a cylindrical pressure chamber with a top cover that can open or close the cylindrical pressure chamber, an air intake hole connected with a pneumatic supply device on the top cover, and a row at the bottom of the cylindrical pressure chamber. A water hole; a water filtration measuring device connected with the drainage hole through a drainage pipe; a filter medium for simulating formation is arranged at the bottom of the cylinder pressure chamber above the drainage hole. The invention is used to simulate the process of slurry infiltration and film formation in the excavation face of a slurry shield in the room, and quantitatively measure the consolidation and air intake phenomena in the process of slurry gas closure, and evaluate the quality of the slurry film.
【技术实现步骤摘要】
泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置及方法
本专利技术涉及地下工程领域,特别是涉及一种泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置及其试验方法。
技术介绍
随着我国经济与科技水平的发展,地铁隧道、引水隧道及大型越江海隧道的建设欣欣向荣,盾构机在地下掘进过程中常遇到刀盘结饼、刀具磨损等问题,需要停机进行开舱检修等操作,频繁开舱检修是我国盾构隧道施工的特点。带压开舱工艺由于适用范围广、成本低、工期短的特点成为主流的开舱方法。带压开舱工艺使用泥浆在开挖面上渗透形成泥膜来维持开挖面两端的气压与土水压力。泥膜的质量关系着进舱人员的生命安全与盾构施工的顺利进行,通过室内试验模拟泥浆在地层中的渗透及泥膜的气密性能,以施工现场进行评估指导,对实际工程意义重大。随着隧道埋深的日益变大,泥膜两侧的压力相应变大,泥膜产生明显的固结排水现象,进而影响泥膜的进气;同时泥膜作为多孔介质,不发生进气则能长时间有效闭气,泥膜的进气条件及进气体积对工程有重要参考意义。
技术实现思路
专利技术目的:为补足现有技术的不足,本专利技术提出泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置及其试验方法,该装置不仅可模拟泥浆在 ...
【技术保护点】
1.一种泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置,其特征在于,包括:一筒形压力室,筒形压力室的顶部设有可打开或关闭筒形压力室的顶盖,顶盖上设有与气压供应装置相连的进气孔,筒形压力室的底部设有排水孔;滤水量测量装置,通过排水管道与所述排水孔相连,排水管道上设有排水阀门;筒形压力室内的筒底位于排水孔的上方上设有用于模拟地层的过滤介质,所述过滤介质包括:钢丝网、以及铺设于钢丝网之上的若干层土工布层;筒形压力室底部一侧的筒壁上设有排气用的侧孔。
【技术特征摘要】
1.一种泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置,其特征在于,包括:一筒形压力室,筒形压力室的顶部设有可打开或关闭筒形压力室的顶盖,顶盖上设有与气压供应装置相连的进气孔,筒形压力室的底部设有排水孔;滤水量测量装置,通过排水管道与所述排水孔相连,排水管道上设有排水阀门;筒形压力室内的筒底位于排水孔的上方上设有用于模拟地层的过滤介质,所述过滤介质包括:钢丝网、以及铺设于钢丝网之上的若干层土工布层;筒形压力室底部一侧的筒壁上设有排气用的侧孔。2.根据权利要求1所述的泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置,其特征在于,所述筒形压力室包括:试验筒体:为上、下开口的有机玻璃筒形结构,试验筒体的顶端和底端分别与法兰密封连接;一顶盖,设置在试验筒体顶端的法兰上,顶盖的两侧通过螺杆紧固件与试验筒体上、下两端的法兰固定连接,顶盖和试验筒体顶端的法兰的接触面上设有密封圈;一底座,连接在所述试验筒体下端的法兰底部,底座与试验筒体底端的法兰的接触面上设有密封用的凹凸结构,底座内部设有所述排水孔,排水孔通过管道与滤水量测量装置连接。3.根据权利要求2所述的泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置,其特征在于,底座上表面设有凹槽,凹槽之上从下而上依次为钢丝网和土工布。4.根据权利要求1所述的泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置,其特征在于,所述气压供应装置为空气压缩机,空气压缩机通过进气管道与筒形压力室顶部的进气孔相连,进气管道上设有调压阀和进气阀门。5.根据权利要求1所述的泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置,其特征在于,所述滤水量测量装置包括电子天平、以及设置于电子天平上的盛水桶,所述盛水桶上设有与筒形压力室底部所述排水管相连的孔。6.一种使用如权利要求1~5中任一所述泥浆成膜及测定泥膜固结量、进气量的装置对泥膜的厚度、含水率进行测定的方法,其特征在于,包括如下步骤:1)在钢丝网上铺设土工布,使用等效的土工布代替地层,通过地层等效孔径确定选用的土工布目数;2)将筒形压力室的底部排水孔连接注水设备,向筒形压力室内底部模拟地层的过滤介质中反向注水饱和,饱和后,拆除注水设备,关闭排水阀门,之后打开筒形压力室顶部的顶盖,向筒形压力室内注入试验泥浆,试验泥浆注入完毕后,通过顶盖将试验筒体的顶部密封;3)打开气压供应装置,通过气压向筒形压力室内的试验泥浆施加压力,施加的压力根据实际工程中的地下压力条件确定,使试验泥浆向土工布方向渗透,一段时间后,试验泥浆在土工布表面形成泥膜,打开法兰盘盖子,用洗耳球吸出泥膜上面的浮浆,露出泥膜,将泥膜取出,用刻度尺测量厚度,烘干测含水率;在泥膜成形的过程中,水往滤水量...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱伟,王超,钱勇进,王璐,徐超,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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