[发明专利]一种用于盾构尾刷渗漏试验的实验装置及方法

权利要求书

1.一种用于盾构尾刷渗漏试验的试验装置，其特征在于，包括顶部盾尾钢板模拟机构(1)、底部管片模拟机构(2)、前面板、后面板和至少一侧的水压施加机构(3)；待试验盾构尾刷(4)设于所述顶部盾尾钢板模拟机构(1)和底部管片模拟机构(2)之间，并且内部填充有密封油脂(5)；所述密封油脂(5)、顶部盾尾钢板模拟机构(1)、底部管片模拟机构(2)、前面板、后面板和水压施加机构(3)之间形成密封空间；所述顶部盾尾钢板模拟机构(1)的底部与所述密封油脂(5)对应的位置设有压力传感器(6)。

2.根据权利要求1所述的用于盾构尾刷渗漏试验的试验装置，其特征在于，所述顶部盾尾钢板模拟机构(1)通过高度调节机构7连接于所述底部管片模拟机构(2)。

3.根据权利要求1或2所述的用于盾构尾刷渗漏试验的试验装置，其特征在于，所述试验装置的一侧设置所述水压施加机构(3)，所述顶部盾尾钢板模拟机构(1)远离水压施加机构(3)的一侧通过高度调节机构(7)连接于所述底部管片模拟机构(2)；所述水压施加机构(3)的顶部通过调节螺丝(8)连接于所述顶部盾尾钢板模拟机构(1)；所述水压施加机构(3)的顶部和顶部盾尾钢板模拟机构(1)之间设有柔性密封垫(9)。

4.根据权利要求2所述的用于盾构尾刷渗漏试验的试验装置，其特征在于，所述水压施加机构(3)的底部连接于所述底部管片模拟机构(2)，且所述水压施加机构(3)的底部与所述底部管片模拟机构(2)之间设有另一柔性密封垫(10)。

5.根据权利要求1所述的用于盾构尾刷渗漏试验的试验装置，其特征在于，所述水压施加机构(3)包括竖向钢板(31)，所述竖向钢板(31)上设有水压施加开口(32)，用于连通水压施加装置。

6.根据权利要求1所述的用于盾构尾刷渗漏试验的试验装置，其特征在于，还包括有稳压器(11)和气囊(12)；所述稳压器(11)的气压探测端连通于待试验盾构尾刷内，并控制连接于所述气囊装置(12)，所述气囊装置(12)连通于所述待试验盾构尾刷内。

7.利用上述任一权利要求所述的用于盾构尾刷渗漏试验的试验装置进行盾构尾刷渗漏试验的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1将待试验盾构尾刷(4)安装在顶部盾尾钢板模拟机构(1)和底部管片模拟机构(2)之间；

S2从待试验盾构尾刷(4)远离水压施加机构(3)的一侧向待试验盾构尾刷(4)内注入密封油脂(5)，模拟盾构施工过程中油脂的密封情况；

S3通过水压施加机构(3)向试验装置内部施加水压，模拟盾构在施工过程中，盾构尾刷受到水土压力的情况；

S4利用压力传感器(6)监测在施加不同水压下密封油脂(5)的压力值，得到密封油脂(5)在不同水压作用下的压力变化；同时观察水是否从待试验盾构尾刷(4)的远离水压施加机构(3)的一侧渗漏，一直加大水压直到观察到待试验盾构尾刷(4)的远离水压施加机构(3)的一侧有水渗漏为止，从而得到待试验盾构尾刷(4)能抵抗多大的水压，同时密封油脂(5)压力是如何变化的。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

开启稳压器(11)和气囊装置(12)，模拟保持密封油脂(5)压力不变的情况，此时不断加大施加的水压，直至观察到待试验盾构尾刷(4)的远离水压施加机构(3)的一侧有水渗漏为止，从而得到在密封油脂压力不变的情况下盾构尾刷能抵抗多大的水土压力。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通过高度调节机构(7)调节顶部盾尾钢板模拟机构(1)的高度，对待试验盾构尾刷(4)产生不同情况的挤压，从而得出在某个水压值下，顶部盾尾钢板模拟机构(1)对待试验盾构尾刷(4)产生的不同情况的挤压下盾构尾刷的渗漏情况。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，仅通过高度调节机构(7)调节顶部盾尾钢板模拟机构(1)的远离水压施加机构(3)的一侧的高度，或仅通过水压施加机构(3)顶部的调节螺丝(8)调节顶部盾尾钢板模拟机构(1)与水压施加机构(3)连接的一侧的高度，从而调节顶部盾尾钢板模拟机构(1)的角度；或结合高度调节机构(7)和调节螺丝(8)的调节来调整顶部盾尾钢板模拟机构(1)的整体高度和角度。