一种用于测试双液浆填充性的试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及盾构隧道同步注浆技术领域，尤其涉及一种用于测试双液浆填充性的试验装置及试验方法。试验装置包括：盾尾间隙模型、空压机及摄像机；所述盾尾间隙模型为根据具体工况制作的圆环状结构，包括内环、外环、前端面及后端面，其中所述前端面为透明材质，所述摄像机朝向盾尾间隙模型前端面设置；盾尾间隙模型设置注浆孔和空压孔，所述注浆孔设置在所述盾尾间隙模型的内环上，用于向盾尾间隙模型内注浆；所述空压孔连接所述空压机用于调节盾尾间隙模型内压力。该试验装置能够基于不同工况反映双液浆在盾尾间隙中填充的动态过程，可作为具体工况下双液浆填充性能的判断依据。具体工况下双液浆填充性能的判断依据。具体工况下双液浆填充性能的判断依据。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测试双液浆填充性的试验装置及试验方法


[0001]本专利技术涉及盾构隧道同步注浆
，尤其涉及一种用于测试双液浆填充性的试验装置及试验方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]随着经济的快速发展和城市规模的不断扩大，城市地下空间的利用率逐渐提高。同步注浆作为隧道施工过程中最重要的工序之一，对于控制地表沉降、管片受力和隧道稳定性有着举足轻重的影响。
[0004]目前同步注浆材料主要由单液浆和双液浆组成。单液浆具有成本低、制备简单、原材料来源广泛等优势已被广泛普及，但是由于其在刚注入盾尾间隙时为液态，且凝固时间较长(4
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10小时)，会使得管片长时间受到远大于其自重的浆液浮力，因此施工过程中往往会出现较为严重的管片上浮现象，造成管片开裂、管片错台、环间渗漏水等施工风险，严重危害施工安全。为解决单液浆凝固时间慢、前期强度低等问题，以工业硅酸钠、磷水玻璃等为添加剂的双液浆应运而生，由于上述添加剂可以加快水泥的水化反应，具有凝固时间短(小于30分钟)、早期强度高等特点，可及时稳定管片，大大减小了施工过程中的管片上浮现象。然而过快的凝固速度使得双液浆在填充壁后空间时，常常在完全填充壁后空间前就失去了流动性，无法完全填充壁后空间，导致填充效果差。由于缺少了注浆层的保护，地层中的水会渗入管片连接处的缝隙处，易造成隧道内渗漏水等施工风险，不利于施工的正常进行。
[0005]针对双液浆在施工过程中出现的不足，需要开展不同添加剂对双液浆的填充性影响研究。目前已有的测试项目例如稠度试验、凝结时间试验虽然可以在一定程度上反映其填充性，却无法从根本上反映实际工况下双液浆在壁后空间的填充效果，对于深入判断双液浆的填充性仍存在局限性。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术实施例的目的是提供一种用于测试双液浆填充性的试验装置，能够基于不同工况反映双液浆在盾尾间隙中填充的动态过程，可作为具体工况下双液浆填充性能的判断依据。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：
[0008]一种用于测试双液浆填充性的试验装置，包括：盾尾间隙模型、空压机及摄像机；所述盾尾间隙模型为根据具体工况制作的圆环状结构，包括内环、外环、前端面及后端面，其中所述前端面为透明材质，所述摄像机朝向盾尾间隙模型前端面设置；盾尾间隙模型设置注浆孔和空压孔，所述注浆孔设置在所述盾尾间隙模型的内环上，用于向盾尾间隙模型
内注浆；所述空压孔连接所述空压机用于调节盾尾间隙模型内压力。
[0009]本专利技术另一优选的实施方式中，所述盾尾间隙模型上设置有流速传感器，用于监测双液浆被注入盾尾间隙模型后的扩散速度。
[0010]本专利技术另一优选的实施方式中，所述流速传感器为非接触式传感器。
[0011]本专利技术另一优选的实施方式中，所述盾尾间隙模型的注浆孔连接注浆泵，注浆泵用于模拟双液浆的实际施工过程。
[0012]本专利技术另一优选的实施方式中，所述盾尾间隙模型外环底部设置排浆管，所述排浆管下接废浆筒。
[0013]本专利技术另一优选的实施方式中，还包括固定台架，所述固定台架上安装立柱，所述盾尾间隙模型通过紧固件固定在所述立柱上。
[0014]本专利技术另一优选的实施方式中，所述盾尾间隙模型前端面为亚克力材质。
[0015]本专利技术实施例还提供了上述所述的用于测试双液浆填充性的试验装置的试验方法：调整盾尾间隙模型内的压力至预定值，开启摄像机进行数据记录，将预先配置好的双液浆注入管片间隙模型，摄像机通过透明前端面获取双液浆扩散情况。
[0016]本专利技术另一优选的实施方式中，根据管片不同的埋深情况调整盾尾间隙模型内的压力至预定值。
[0017]本专利技术另一优选的实施方式中，所述摄像机的前后两次拍照间隔为0.2s。
[0018]本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0019]本专利技术的试验装置在试验前，根据具体工况制作盾尾间隙模型使内外环和前后端面围成一封闭空腔模拟具体的盾尾间隙，在盾尾间隙模型上根据实际工程中的注浆点位的数量与位置在相对应位置开设注浆孔。通过在模型上设置空压孔连接空压机，控制和改变盾尾间隙模型内的气压大小从而模拟不同隧道埋深时双液浆在壁后空间的填充情况。利用摄像机记录双液浆在盾尾间隙内的扩散过程，通过分析试验过程中的拍摄图片还原双液浆在盾尾内填充效果的真实过程，可以更加直观、深入的反映不同注浆压力和不同隧道埋深情况下双液浆在壁后空间的扩散情况，相比于现有的稠度、凝结时间等理论试验方式，更加贴合实践中的具体工况，为双液浆优化研究提供更加高效的试验平台。
[0020]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
[0021]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0022]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0023]图1是本专利技术实施例的试验装置整体示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例的盾尾间隙模型背面示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例的紧固件示意图；
[0026]图中：1、盾尾间隙模型；2、流速传感器；3、空压孔；4、注浆孔；5、排浆阀；6、废浆筒；7、固定台架；8、摄像机；9、电脑；10、注浆泵；11、空压机；12、紧固件；
[0027]为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
具体实施方式
[0028]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0029]术语解释部分：本专利技术中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本专利技术的具体含义。在本专利技术的描述中，“多”或“多个”的含义是两个或两个以上。
[0030]正如
技术介绍
所介绍的，已有测试浆液性质的试验例如稠度、凝结时间试验等虽然可以在一定程度上反映浆液的流动性和填充性，但其更加偏向于理论研究试验，脱离了实践中的具体工况，无法直接反映实际情况下管片在壁后空间的填充情况，所以无法准确的判断双液浆的填充性的好坏，具有一定的局限性，为了解决如上的技术问题，本专利技术提出了一种用于测试双液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测试双液浆填充性的试验装置，其特征在于，包括：盾尾间隙模型、空压机及摄像机；所述盾尾间隙模型为根据具体工况制作的圆环状结构，包括内环、外环、前端面及后端面，其中所述前端面为透明材质，所述摄像机朝向盾尾间隙模型前端面设置；盾尾间隙模型设置注浆孔和空压孔，所述注浆孔设置在所述盾尾间隙模型的内环上，用于向盾尾间隙模型内注浆；所述空压孔连接所述空压机用于调节盾尾间隙模型内压力。2.如权利要求1所述的用于测试双液浆填充性的试验装置，其特征在于，所述盾尾间隙模型上设置有流速传感器，用于监测双液浆被注入盾尾间隙模型后的扩散速度。3.如权利要求2所述的用于测试双液浆填充性的试验装置，其特征在于，所述流速传感器为非接触式传感器。4.如权利要求1所述的用于测试双液浆填充性的试验装置，其特征在于，所述盾尾间隙模型的注浆孔连接注浆泵，注浆泵用于模拟双液浆的实际施工过程。5.如权利要求1所述的用于测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁万涛，王涵，秦旺，郭文静，黄兴行，王承震，于文端，王志成，陈永志，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：