考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法，该方法包括以下步骤：1)制备浆液；2)采用透明胶带缠绕待测盾尾钢板刷密封侧面，从盾尾钢板刷顶部开口处注入浆液，养护至浆液硬化；3)将盾尾钢板刷固定于压缩试验装置上进行压缩试验，采集试验数据，绘制内部夹杂浆液硬化后的盾尾钢板刷压缩量与荷载的关系曲线，进而获取盾尾钢板刷弹性模量变化特性与极限可压缩性。与现有技术相比，本发明专利技术能够较好反应内部夹杂浆液硬化对盾尾钢板刷压缩力学特性的影响，操作方法简单，广泛应用于不同尺寸、不同夹杂浆液量的盾尾钢板刷的压缩力学特性测试，能够为了解盾构施工期盾尾钢板刷的压缩力学特性和优化设计提供重要参考。重要参考。重要参考。

【技术实现步骤摘要】
考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法


[0001]本专利技术涉及盾构机、盾构施工
，尤其是涉及一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法。

技术介绍

[0002]由于城市人口和建筑的密度居高不下，地面道路空间有限，地下交通已经成为缓解城市交通压力的重要途径，由于盾构法具有不影响地面交通、对附近居民的噪音和振动影响小、施工效率高等优点，已成为了地铁隧道建设的主要方法。盾构机尾部的盾尾刷是防止地下水、土体、同步注浆的浆液等流入盾构机内部的重要结构，盾尾刷的性能直接关系到盾构施工的安全性。
[0003]地铁隧道盾构施工采用的部分盾构机的盾尾刷由多道钢丝刷和一道钢板刷组成，其中钢板刷在纵向上位于最外侧，故距离盾尾的同步注浆孔较近，盾构推进过程中进行同步注浆时，浆液会流入钢板刷内部，在一段时间后硬化，影响钢板刷的压缩力学特性。钢板刷在径向上位于外侧盾构机外壳和内侧尚未推出的盾构管片之间，盾构机调整姿态时，盾构机外壳与内侧管片之间的间隙会部分减小，对钢板刷造成压缩作用，故内部夹杂浆液硬化后的盾尾钢板刷压缩力学特性能为盾尾刷的设计提供重要参考。
[0004]现有的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法未考虑钢板刷内部夹杂浆液硬化的影响，对盾构施工过程中盾尾钢板刷压缩力学特性的揭示有所不足，进而不能更完胜的进行盾尾钢板刷的设计。
[0005]因此，为了能够测得更加接近实际施工过程中的盾尾钢板刷压缩力学特性，设计一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法很有必要。
专利技术内容
[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法，以解决上述
技术介绍
提出的现有盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法未考虑钢板刷内部夹杂浆液硬化的影响，实现盾尾钢板刷的优化设计。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法，该方法包括以下步骤：
[0009]1)制备浆液；
[0010]2)采用透明胶带缠绕待测盾尾钢板刷密封侧面，从盾尾钢板刷顶部开口处注入浆液，养护至浆液硬化；
[0011]3)将盾尾钢板刷固定于压缩试验装置上进行压缩试验，采集试验数据，绘制内部夹杂浆液硬化后的盾尾钢板刷压缩量与荷载的关系曲线，进而获取盾尾钢板刷弹性模量变化特性与极限可压缩性。
[0012]进一步地，所述的步骤1)中，浆液根据盾构工程原料和配比，按照水泥、粉煤灰、膨润土、砂和水呈1：2.5：0.3：5.2：2.25的比例，分别称重倒入桶中搅拌至原料混合均匀。
[0013]进一步地，所述的步骤2)中，在采用透明胶带缠绕盾尾钢板刷时，沿竖向紧密缠绕多圈，将盾尾钢板刷侧面开口密封，以防止后续浆液从盾尾刷侧面流失，导致注浆量减少和影响浆液硬化。
[0014]进一步地，所述的步骤2)中，注入浆液的注入量根据待测盾尾钢板刷规格确定，使浆液充满盾尾钢板刷内部且恰好不从顶部溢出，在注入浆液前后分别称量桶中的浆液重量，记录两次重量的差值作为浆液注入量，便于进行对比试验，养护时将注浆后的盾尾钢板刷正立静置于室内室温下养护10天。
[0015]进一步地，所述的步骤3)中，压缩试验装置包括电子万能试验机、一块固定于试验机横梁下方的加载板以及一块固定于试验机底座上的固定板，所述的待测盾尾钢板固定在加载板和固定板之间进行压缩试验。
[0016]进一步地，所述的步骤3)中，在将待测盾尾钢板刷固定在压缩试验装置前，调节压缩试验装置的加载板抬高至与固定板相距高度不小于待测盾尾钢板刷的高度，以便放入待测盾尾钢板刷。
[0017]进一步地，所述的步骤3)中，在进行压缩试验前，调节加载板降低至其底部恰好与待测盾尾钢板刷顶部接触，操作电脑清零加载板的位移与荷载，以加载板此时的位置为记录位移的零点，开始压缩试验。
[0018]进一步地，所述的步骤3)中，在压缩试验开始后，当待测盾尾钢板刷被压至水平时，停止压缩加载，采集的实验数据包括加载板位移量与对应的荷载。
[0019]进一步地，所述的步骤3)中，对同一待测盾尾钢板刷重复进行压缩试验，以获取重复加载时的盾尾钢板刷压缩力学特性。
[0020]进一步地，所述的步骤3)中，对不同尺寸和不同注浆量的盾尾钢板刷进行压缩力学特性测试，以实现考虑不同尺寸和不同注浆量对盾尾钢板刷压缩力学特性的影响。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0022]本专利技术通过向盾尾钢板刷内注入设定质量的浆液，待其硬化后再进行钢板刷压缩试验，能够考虑内部夹杂设定质量浆液硬化对盾尾钢板刷压缩力学特性的影响，体现在盾尾钢板刷的压缩量与荷载之间的关系曲线改变，从而测得更加接近实际施工过程中的盾尾钢板刷压缩力学特性，能够为盾尾刷的优化设计提供重要参考。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的试验流程图。
[0024]图2为本专利技术采用的压缩试验装置与试验中盾尾钢板刷放置位置的示意图。
[0025]图3为实施例1、对比例1提供的考虑和未考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩量与荷载对应关系曲线示意图。
[0026]图中标记说明：
[0027]1、底座，2、框架，3、固定板，4、加载板，5、横梁，6、盾尾钢板刷。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0029]为了对本专利技术的技术方案、目的和优点有更加清楚的理解，下面对照附图及具体实施例进一步说明本专利技术的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，仅用于更清晰、完整的对本专利技术进行说明，而不应视为对本专利技术的限制。对于本领域的其他技术人员来说，在没有作出创造性劳动的前提下对本专利技术进行的任何修改和变化，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
[0030]如图1所示，本专利技术提供一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法，该方法的试验步骤具体为：
[0031]1)制备浆液；
[0032]浆液根据盾构工程常用原料和配比，按照水泥、粉煤灰、膨润土、砂和水成1：2.5：0.3：5.2：2.25的比例，将其分别称重，之后倒入桶中，使用搅拌器搅拌至原料混合均匀。
[0033]2)先用透明胶带缠绕盾尾钢板刷，起到密封侧面的作用，再从盾尾钢板刷顶部开口处注入浆液，养护至浆液硬化；
[0034]在用透明胶带缠绕盾尾钢板刷时，沿竖向紧密缠绕多圈，将钢板刷侧面开口密封，防止后续浆液从盾尾刷侧面流失，导致注浆量减少和影响浆液硬化。
[0035]注入浆液的注入量根据待测盾尾钢板刷规格确定，以浆液充满盾尾钢板刷内部、恰好不从顶部溢出为宜。并在注入浆液前后分别称量上述桶中的浆液重量，记录两次重量的差值作为浆液注入量，便于进行对比试验，养护时将注浆后的盾尾钢板刷正立静置于室内室温下养护10天。
[0036]3)将盾尾钢板刷固定于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)制备浆液；2)采用透明胶带缠绕待测盾尾钢板刷密封侧面，从盾尾钢板刷顶部开口处注入浆液，养护至浆液硬化；3)将盾尾钢板刷固定于压缩试验装置上进行压缩试验，采集试验数据，绘制内部夹杂浆液硬化后的盾尾钢板刷压缩量与荷载的关系曲线，进而获取盾尾钢板刷弹性模量变化特性与极限可压缩性。2.根据权利要求1所述的一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法，其特征在于，所述的步骤1)中，浆液根据盾构工程原料和配比，按照水泥、粉煤灰、膨润土、砂和水呈1：2.5：0.3：5.2：2.25的比例，分别称重倒入桶中搅拌至原料混合均匀。3.根据权利要求1所述的一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法，其特征在于，所述的步骤2)中，在采用透明胶带缠绕盾尾钢板刷时，沿竖向紧密缠绕多圈，将盾尾钢板刷侧面开口密封，以防止后续浆液从盾尾刷侧面流失，导致注浆量减少和影响浆液硬化。4.根据权利要求2所述的一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法，其特征在于，所述的步骤2)中，注入浆液的注入量根据待测盾尾钢板刷规格确定，使浆液充满盾尾钢板刷内部且恰好不从顶部溢出，在注入浆液前后分别称量桶中的浆液重量，记录两次重量的差值作为浆液注入量，便于进行对比试验，养护时将注浆后的盾尾钢板刷正立静置于室内室温下养护10天。5.根据权利要求1所述的一种考虑夹杂浆液硬化的盾尾钢板刷压缩力学特性试验方法，其特征在于，所述的步骤3)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文其，邱滟玲，王伟，陈俭华，陈登伟，李保军，赵勇，蒋文涛，晋学华，羊山发，乔亚飞，
申请(专利权)人：中铁南方投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：