一种模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备，所述实验设备包括进液装置、进气装置、混合器、泡沫调节器、控制阀、第一压力表以及泡沫收集罐；所述进液装置和进气装置并联，并依次与所述混合器、泡沫调节器、控制阀、第一压力表以及泡沫收集罐串联。所述实验设备可以模拟土压平衡盾构所使用的发泡设备，有效控制气体和液体的压力及流量，测定发泡倍率。而且，实验设备结构简单，操作简便，试验过程方便快捷，生成的泡沫符合土压平衡盾构在实际工程中的需要。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备
本技术涉及一种地铁盾构领域实验设备，特别涉及一种模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备。
技术介绍
目前，使用泡沫对开挖土体进行改良的工法已经在欧洲、日本和国内的地铁隧道施工中广泛采用。几乎在所有出厂的土压式盾构机上均装备了泡沫系统，泡沫成为土压平衡盾构机渣土改良必不可少的添加剂。但由于实际工程中，地层种类的不确定性，地下水及周边环境的影响，导致盾构掘进过程中对于泡沫的需求也有所不同。通常情况下，施工技术人员还是凭借工程经验与工程类比的方法来确定泡沫剂的各项指标参数，这存在着一定的施工风险。目前还没有专门用来模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备，各施工单位依然是采用普通的泡沫性能测试方法。但根据工程场地地质条件的不同，泡沫剂的种类与用量有必要做出相应的调整，其中泡沫剂用量、泡沫的发泡倍率、泡沫的注入比是泡沫系统的三个重要参数，对于所生成泡沫的性能有着重要的影响，在施工过程中应准确测定，而普通的测试方法不能满足此需求。
技术实现思路
有鉴于此，本技术要解决的技术问题在于提供一种模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备，有效的对土压平衡盾构所使用的发泡设备进行模拟，能准确测定发泡倍率。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是这样实现的一种模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备，所述实验设备包括进液装置、进气装置、混合器、泡沫调节器、控制阀、第一压力表以及泡沫收集罐；所述进液装置和进气装置并联，并依次与所述混合器、 泡沫调节器、控制阀、第一压力表以及泡沫收集罐串联。作为优选方案，所述进液装置包括泡沫溶液池、计量泵及第一单向阀；所述泡沫溶液池、计量泵与第一单向阀依次串联。作为优选方案，所述进液装置包括一个液体流量计，所述液体流量计入口端与所述计量泵的出口端连接，所述液体流量计的出口端与所述第一单向阀连接。作为优选方案，所述液体流量计设有螺纹接头。作为优选方案，所述进气装置包括空气压缩机、第二压力表、浮子流量计及第二单向阀；所述空气压缩机、第二压力表、浮子流量计及第二单向阀依次串联。作为优选方案，所述空气压缩机设有调压阀和进气阀。作为优选方案，所述浮子流量计垂直安装，所述浮子流量计的下端与第二压力表连接，其上端与所述第二单向阀连接。作为优选方案，所述浮子流量计为玻璃浮子流量计。本技术达到的技术效果如下本技术模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备，可以模拟土压平衡盾构所使用的发泡设备，并有效控制气体和液体的压力及流量，测定发泡倍率，以便对泡沫剂的性能进行准确评价。而且，实验设备结构简单，操作简便，试验过程方便快捷，生成的泡沫符合土压平衡盾构在实际工程中的需要。附图说明图I是本技术模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备结构示意图。具体实施方式如图I所示，为本技术模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备结构，该实验设备包括进液装置、进气装置、混合器7、泡沫调节器8、控制阀9、第一压力表11以及泡沫收集罐10。所述进气装置包括空气压缩机I、第二压力表2、浮子流量计3及第二单向阀12。 所述空气压缩机I设有调压阀和进气阀，所述浮子流量计3为玻璃浮子流量计，所述浮子流量计的下端与第二压力表2连接，其上端与所述第二单向阀12连接。试验之前先启动空气压缩机1，令空气压缩机I泵气，此时调压阀和进气阀关闭；然后打开玻璃浮子流量计3的阀门，充气约广2分钟后，空气压缩机I停止泵气，此时气缸内气体压力为O. 8MPa ;打开调压阀，调节压力，压力值范围在O. 2^0. 5MPa之间，所需气量较大时，压力值可调高一些；调压平衡后，打开进气阀，并观察玻璃浮子流量计3的浮子的位置，即流量值。调节进气阀至所需气量，浮子稳定后，并观察第二压力表2无波动，压缩空气经第二单向阀12进入混合器 7。试验结束后，先关闭空气压缩机1，再逐次将调压阀和玻璃浮子流量计3关闭。所述进液装置包括泡沫溶液池5、计量泵6及第一单向阀4，在计量泵6和第一单向阀4之间连有一个液体流量计，所述液体流量计设有螺纹接头。试验之前，打开计量泵6 电源，在泡沫溶液池5内加入2000ml已稀释配好的泡沫溶液；泡沫混合溶液的流量和压力由计量泵6控制，调节至所需的流量及流速，观察液体流量计显示的读数是否与计量泵6的排量大体一致，待稳定后泡沫液体经第一单向阀4进入混合器7。试验结束后停止计量泵。试验操作时，首先检查各管路的连接、密封情况及各阀门开闭是否正确；开动空气压缩机I并使其正常工作；打开玻璃浮子流量计3针阀向系统内供送压缩空气；启动计量泵6，将液体流量调到试验用流量参数值；压缩空气与泡沫液在混合器7内混合后，通过泡沫调节器8形成大量均质细小的气泡，控制阀9开启，观察第一压力表11的波动情况，并将流过管道的气泡收集到泡沫收集器10中，计算起泡高度，从而测定在此条件下的泡沫剂的发泡倍数及发泡工作参数等参数。以上所述，仅为本技术的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备，其特征在于，所述实验设备包括进液装置、进气装置、混合器、泡沫调节器、控制阀、第一压力表以及泡沫收集罐；所述进液装置和进气装置并联，并依次与所述混合器、泡沫调节器、控制阀、第一压力表以及泡沫收集罐串联。

【技术特征摘要】
1.一种模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备，其特征在于，所述实验设备包括进液装置、进气装置、混合器、泡沫调节器、控制阀、第一压力表以及泡沫收集罐；所述进液装置和进气装置并联，并依次与所述混合器、泡沫调节器、控制阀、第一压力表以及泡沫收集罐串联。2.根据权利要求I所述的模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备，其特征在于，所述进液装置包括泡沫溶液池、计量泵及第一单向阀；所述泡沫溶液池、计量泵与第一单向阀依次串联。3.根据权利要求2所述的模拟土压平衡盾构发泡系统的实验设备，其特征在于，所述进液装置包括一个液体流量计，所述液体流量计入口端与所述计量泵的出口端连接，所述液体流量计的出口端与所述第一单向阀连接。4.根据权利要求3所述的模拟土压...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘秀明，雷崇红，王贵和，贾苍琴，杨宇友，
申请(专利权)人：北京市轨道交通建设管理有限公司，
类型：实用新型
国别省市：