[发明专利]一种盾构隧道背填注浆实验的模拟装置及其使用方法

权利要求书

1.一种盾构隧道背填注浆实验的模拟装置，其特征在于：包括筒形的外壳(1)、套设于外壳(1)内的筒形盾壳(2)和套设于盾壳(2)内的筒形内管(3)，外壳(1)的一端和内管(3)的一端与端盖(6)密封连接，外壳(1)的另一端设有圆环状的盘盖(72)，盾壳(2)套设于盘盖(72)内，外壳(1)的另一端和盾壳(2)通过盘盖(72)密封连接，盾壳(2)的一端与内管(3)之间密封连接，外壳(1)与盾壳(2)之间形成用于充填土样的封闭环形储存腔(4)，盾壳(2)的一端还设置有用于注入砂浆的注浆口(22)，盾壳(2)能够沿着盾壳的轴线向盾壳的另一端移动，注浆口(22)能够将砂浆注满盾壳(2)移动后在储存腔(4)与内管(3)之间留下的封闭的环形空间(5)。

2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：端盖(6)为圆形，外壳(1)的一端与端盖(6)通过螺栓连接，内管(3)的一端与端盖(6)焊接为一体。

3.根据权利要求2所述的模拟装置，其特征在于：外壳(1)的另一端还设置有圆筒状的密封筒(71)，盾壳(2)和内管(3)套设于密封筒(71)内，密封筒(71)的一端与盘盖(72)通过焊接密封，盘盖(72)与外壳(1)的另一端为螺栓连接，密封筒(71)的另一端与盾壳(2)密封连接。

4.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于：盾壳(2)的一端与内管(3)通过第一密封刷(23)密封连接，密封筒(71)的另一端与盾壳(2)通过第二密封刷(24)密封连接，密封筒(71)的侧壁设置有注油孔(73)，注油孔(73)通过注油管(74)与第一密封刷(23)和第二密封刷(24)连通。

5.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于：密封筒(71)的侧壁设置有注浆孔(75)，注浆孔(75)通过设置在盾壳(2)与内管(3)之间的注浆管(21)与注浆口(22)连通。

6.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：盾壳(2)与内管(3)之间设置有多个万向行走轮(25)，万向行走轮(25)与盾壳(2)固定连接，万向行走轮(25)能够在内管(3)的表面滚动。

7.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：外壳(1)的侧壁设置有注水孔(11)、主填料孔(12)、副填料孔(13)和安全阀。

8.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：还包括底座(8)，外壳(1)与底座(8)的一端固定连接，底座(8)的另一端设置有能够使盾壳沿着盾壳的轴线向盾壳的另一端移动的牵引装置(81)。

9.根据权利要求8所述的模拟装置，其特征在于：底座(8)上固定连接有盾壳支撑轮(82)，盾壳(2)的外表面能够在盾壳支撑轮(82)上滑动。

10.一种权利要求1～9中任何一项所述的盾构隧道背填注浆实验的模拟装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将预模拟地层的土样充填到储存腔(4)内；

步骤2：沿着盾壳的轴线向盾壳的另一端牵引盾壳(2)，从注浆口(22)将砂浆注满环形空间(5)；

步骤3：保持24小时，取出环形空间(5)内的砂浆样品。