一种盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置，其特征在于，包括内部形成密封空腔的竖直圆筒，所述竖直圆筒内径均一且由下至上依次设有用于放置地层材料和滤层材料的第一容纳区、用于放置注浆材料第二容纳区、用于向注浆材料施压的第三容纳区，所述第三容纳区内设有可朝第二容纳区密封滑动且测量滑动位移的压力部件，所述第一容纳区底部设有出水管阀。本实用新型专利技术可模拟不同压力下同步注浆材料的收缩情况，填补了同步注浆材料施工监测领域的空白，为同步注浆材料参数设计、现场情况预判提供了基础。该测试装置检测精度高，误差小，结构简单，试样安装及拆卸方便。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置
本技术涉及盾构同步注浆领域，具体地指一种盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置.
技术介绍
盾构施工是城市地下工程最常用的施工工法之一，受盾构施工工艺和地层条件的影响，盾构施工易造成地面的扰动，对地面、地下构筑物的影响较大，引起地面沉降或隆起，而引起地表沉降的主要原因之一是同步注浆材料的性能和填充率，同步注浆材料在注浆压力和地层压力下会向土体中渗透，使注浆量偏低，从而引起地表沉降；硬性浆液后期会发生固结收缩，导致地表继续沉降，目前测试注浆材料的固结收缩率大多参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T70-2009)，即只能测试同步注浆材料不受外力条件影响下的收缩率，跟实际地层条件未建立关联，因此有必要结合模型试验来模拟同步注浆材料在注浆压力及相应地层条件中收缩情况，分析同步注浆材料在注浆压力及地层条件中的收缩性能，从而为不同地层条件下同步注浆材料的配制及注浆压力的控制提供依据。因此，需要开发出一种结构简单、操作方便、可模拟注浆压力和地层压力下盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置。
技术实现思路
本技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种结构简单、操作方便、模拟注浆压力和地层压力下、盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置。本技术的技术方案为：一种盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置，其特征在于，包括内部形成密封空腔的竖直圆筒，所述竖直圆筒内径均一且由下至上依次设有用于放置地层材料和滤层材料的第一容纳区、用于放置注浆材料第二容纳区、用于向注浆材料施压的第三容纳区，所述第三容纳区内设有可朝第二容纳区密封滑动且测量滑动位移的压力部件，所述第一容纳区底部设有出水管阀。优选的，所述压力部件包括与竖直圆筒内壁密封滑动配合的压盖，所述压盖与第三容纳区顶部之间设有测定压盖竖向位移的位移计。进一步的，所述压盖包括上盖板、下盖板以及将上盖板、下盖板连接的过渡圆筒。进一步的，所述位移计为两个，沿径向对称设置于压盖上。优选的，所述第三容纳区顶部通过加压管道连接有空压机，所述加压管道上设有气压控制阀。优选的，所述竖直圆筒包括底板以及底板上与第一容纳区对应的第一圆筒、与第二容纳区对应的第二圆筒、与第三容纳区对应且带顶盖的第三圆筒，所述第一圆筒、第二圆筒、第三圆筒之间均为可拆卸式密封连接。优选的，所述出水管阀上设有流量计。本技术的有益效果为：1.本测试装置可通过压力部件模拟注浆压力和地层压力，第一容纳区内装满饱水的地层材料和滤层材料，第二容纳区内装满注浆材料。压力部件模拟注浆压力向下朝注浆材料施压，出水管阀开启排水，无水排出时得到位移计读数Y1，第二容纳区高度为H，则Y1/H即为注浆压力下同步注浆材料失水后的体积收缩率；再关闭出水管阀，压力部件模拟实际地层压力向下朝注浆材料施压，一段时间后读取位移计读数Y2，则(Y2-Y1)/H即为该地层压力下同步注浆材料的收缩率。2.本测试装置可模拟不同压力下同步注浆材料的收缩情况，填补了同步注浆材料施工监测领域的空白，为同步注浆材料参数设计、现场情况预判提供了基础。该测试装置检测精度高，误差小，结构简单，试样安装及拆卸方便。附图说明图1为本技术结构示意图其中：1-竖直圆筒2-第一容纳区3-第二容纳区4-第三容纳区5-出水管阀6-压盖(6.1-上盖板6.2-过渡圆筒6.3-下盖板)7-位移计8-加压管道9-空压机10-气压控制阀11-底板12-第一圆筒13-第二圆筒14-第三圆筒15-流量计。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，本技术提供的一种盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置，包括内部形成密封空腔的竖直圆筒1，竖直圆筒1内径均一且由下至上依次设有用于放置地层材料和滤层材料的第一容纳区2、用于放置注浆材料第二容纳区3、用于向注浆材料施压的第三容纳区4，第三容纳区4内设有可朝第二容纳区3密封滑动且测量滑动位移的压力部件，第一容纳区2底部设有出水管阀5。压力部件包括与竖直圆筒1内壁密封滑动配合的压盖6，压盖6与第三容纳区5顶部之间设有测定压盖6竖向位移的位移计7。压盖6包括上盖板6.1、下盖板6.3以及将上盖板6.1、下盖板6.3连接的过渡圆筒6.2。本实施例中，位移计7为两个，沿径向对称设置于压盖6上，读数时取两个位移计7平均值，可使测量结果更加准确。上盖板6.1、下盖板6.3均与竖直圆筒1内壁密封滑动配合，这种双层结构可以避免单层盖板与竖直圆筒1密封不严造成无法准确进行压力模拟。第三容纳区4顶部通过加压管道8连接有空压机9，加压管道8上设有气压控制阀10。竖直圆筒1包括底板11以及底板11上与第一容纳区2对应的第一圆筒12、与第二容纳区3对应的第二圆筒13、与第三容纳区4对应且带顶盖的第三圆筒14，第一圆筒12、第二圆筒13、第三圆筒14之间均为可拆卸式密封连接。本实施例中，第一圆筒12、第二圆筒13均为上下贯通的筒体，第三圆筒14为带顶盖的筒体，第二圆筒13上下端设有凸起，第一圆筒12上端、第三圆筒14下端设有凹槽，第一圆筒12、第二圆筒13、第三圆筒14在底板11上形成内径均一的空腔。第一圆筒12、第二圆筒13、第三圆筒14材质均采用有机玻璃。出水管阀5设置于第一圆筒12侧壁底部且出水管阀5上设有流量计15。本实施例测试装置的测试方法为：1)将设有出水管阀5和流量计15的第一圆筒12固连于底板11上，在第一圆筒12内装入滤层材料和地层材料，滤层材料可采用透水性能较好的粗颗粒砂，按设定的干密度将滤层材料和地层材料压实；2)在第一圆筒12上方安装第二圆筒13(横截面积为S，圆筒高度为H)，加水至第二圆筒13顶部，对下方滤层材料和地层材料进行饱水，待其充分饱和后，打开出水管阀5，让第二圆筒13内的水排出，水排尽后立即关上出水管阀5；3)在第二圆筒13中加入搅拌好的同步注浆材料(加至第二圆筒13顶部)，在第二圆筒13上方安装设有压盖6、位移计7的第三圆筒14，初态下压盖6位于第三圆筒14内最下方(位移计7此时读数为零)，将第三圆筒14通过加压管道8连接空压机9，通过加压管道8上的气压调节阀10控制压力大小进行加压，将压力设置为注浆压力大小，此时压盖6向下压紧同步注浆材料；4)启动加压后立即开启出水管阀5，当出水管阀5内无水再排出时表示同步注浆材料中水分不再降低，读取位移计7读数(Y1)和流量计测定的总排水体积(Q)，用Y1/H或Q/(SH)表示注浆压力下同步注浆材料失水后的体积收缩率；5)关闭出水管阀5，改变压力大小为实际地层压力，一段时间后同步注浆材料会固结收缩，读取位移计7读数(Y2)，用(Y2-Y1)/H表示该地层压力下同步注浆材料的收缩率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置，其特征在于，包括内部形成密封空腔的竖直圆筒(1)，所述竖直圆筒(1)内径均一且由下至上依次设有用于放置地层材料和滤层材料的第一容纳区(2)、用于放置注浆材料第二容纳区(3)、用于向注浆材料施压的第三容纳区(4)，所述第三容纳区(4)内设有可朝第二容纳区(3)密封滑动且测量滑动位移的压力部件，所述第一容纳区(2)底部设有出水管阀(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置，其特征在于，包括内部形成密封空腔的竖直圆筒(1)，所述竖直圆筒(1)内径均一且由下至上依次设有用于放置地层材料和滤层材料的第一容纳区(2)、用于放置注浆材料第二容纳区(3)、用于向注浆材料施压的第三容纳区(4)，所述第三容纳区(4)内设有可朝第二容纳区(3)密封滑动且测量滑动位移的压力部件，所述第一容纳区(2)底部设有出水管阀(5)。


2.如权利要求1所述的盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置，其特征在于，所述压力部件包括与竖直圆筒(1)内壁密封滑动配合的压盖(6)，所述压盖(6)与第三容纳区(4)顶部之间设有测定压盖(6)竖向位移的位移计(7)。


3.如权利要求2所述的盾构同步注浆材料的收缩变形测试装置，其特征在于，所述压盖(6)包括上盖板(6.1)、下盖板(6.3)以及将上盖板(6.1)、下盖板(6.3)连接的过渡圆筒(6.2)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴克雄，李顺凯，何源，沈尔卜，朱宏欣，彭建芳，朱贵胤，周博，
申请(专利权)人：中交二航武汉港湾新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42