[发明专利]一种泥膜试样环切装置及其切取泥膜试样的方法

说明书

本发明公开了一种泥膜试样环切装置及其切取泥膜试样的方法，所述环切装置包括试验环刀、扣装在试验环刀下端的切土环刀、以及滑动套装在切土环刀内腔中的推板；所述试验环刀和切土环刀通过分别开设在切土环刀和试验环刀端部的斜面式内、外止口扣装在一起；所述试验环刀内设置有刻度值，所述切土环刀的下端沿为刃口式结构；本发明装置可切取不同厚度的泥浆渗透泥膜，并可切取一定厚度的不同组泥膜，使用简单、方便。同时，该装置可与泥膜力学性质试验配合使用，对泥膜试样不会产生二次扰动的情况下完成泥膜力学性质试验。

技术领域

本发明涉及一种泥膜试样环切装置，尤其涉及城市地铁、跨江越海隧道等采用泥水平衡式盾构中泥浆地质适应性配比试验、泥浆渗透地层室内试验的泥浆渗透地层成膜切取装置。

背景技术

由于泥水平衡式盾构能够有效控制地层沉降量，已广泛应用于复杂地质环境的城市地铁隧道、跨江越海隧道等工程修建中。泥水平衡式盾构利用泥水仓内的泥浆压力平衡开挖面的水土压力，维持开挖面稳定。因此，泥浆的地质适应性与泥水仓压力设置至关重要。

泥浆向地层的渗透特性是评价泥浆地质适应性的重要指标，泥浆成膜质量直接关系到泥水仓可否维持恒定的压力，保证盾构开挖过程和停机过程中开挖面的稳定。所以，盾构施工期间应做好泥浆最优配比工作。传统的泥浆配比仅仅考虑泥浆本身的比重、粘度、滤失量等参数，很少开展泥浆渗透地层试验。然而，仅靠泥浆本身的物理性质还不能充分反映其地质适应性，因此开展泥浆的地层渗透特性试验是十分有必要的。

目前，仅有几家单位针对部分泥水盾构工程开展了泥浆渗透地层试验，对实验结果的描述仅限于泥膜外观和外形，并未对泥膜的力学属性进行试验，更不能通过泥膜的力学属性评价成膜质量。因此，有效获取泥浆渗透地层形成的泥膜至关重要，是测定泥膜力学属性的前提。

发明内容

针对泥水平衡盾构泥浆地质适应性配比中缺少泥浆渗透成膜质量力学性质试验的问题，本发明提供了一种室内泥浆渗透地层成膜试验的泥膜试样环切装置，具有对泥膜扰动小、泥膜切取方便、切取泥膜厚度可变等优点，为后续开展泥膜力学性质试验提供了获取泥膜试样的简便方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种泥膜试样环切装置，它包括试验环刀、扣装在试验环刀下端的切土环刀、以及滑动套装在切土环刀内腔中的推板；所述试验环刀和切土环刀通过分别开设在切土环刀和试验环刀端部的斜面式内、外止口扣装在一起；所述试验环刀内设置有刻度值，所述切土环刀的下端沿为刃口式结构。

进一步的，本发明在所述试验环刀和切土环刀之间还扣装有若干个标准环刀，所述标准环刀的上、下端分别开设有斜面式内、外止口。

进一步的，本发明在所述试验环刀、标准环刀以及切土环刀相互之间扣合处的外圆面上均布设置有多个用于固定连接的紧定螺栓。

进一步的，本发明在所述试验环刀、标准环刀以及切土环刀相互之间扣合处的外圆面上均布设置有若干个用于定位的T型定位销。

进一步的，本发明所述推板的底面设置有手柄，并且推板的板面上均布开设有多个透气孔。

采用上述泥膜试样环切装置切取泥膜试样的方法步骤如下：

A、根据泥浆渗透地层厚度，确定环刀组合方式，如试验环刀+切土环刀组合或试验环刀+标准环刀+切土环刀组合，利用T形定位销来固定紧定螺栓；

B、选择泥浆切取位置后，将组合好的环切装置刃口朝下，垂直压入泥膜中，直至达到试验环刀中确定的刻度线为止，环刀压入时要平稳，用力一致；

C、将压入泥膜中的环刀倾斜一个角度，取出带有泥膜试样的环切装置；