[实用新型]泥水盾构泥浆渗透模拟的室内试验系统

说明书

本实用新型提供了一种泥水盾构泥浆渗透模拟的室内试验系统，包括泥浆加压输送模块、泥浆渗透模拟模块以及数据采集模块；泥浆加压输送模块主要由泥浆储存罐和与泥浆储存罐连接的空气压缩机组成；泥浆渗透模拟模块包括一主体容器和设置在主体容器内的泥浆渗透模拟层，主体容器的顶端和底端均设置有密封结构，泥浆储存罐与主体容器的顶端连通；数据采集模块包括第一压力计，第二压力计以及量筒。本实用新型能够根据实际情况调配不同地层介质，适应复杂多变的地质条件，从而能够最大限度的模拟实际工程中盾构掘进进程中泥浆渗透的真实情况。

技术领域

本实用新型涉及泥水盾构施工技术领域，特别涉及一种泥水盾构泥浆渗透模拟的室内试验系统。

背景技术

目前，对于国内外各类大型交通隧道的建设工程，泥水盾构技术凭借其优越的水土压力平衡机制以及适合大直径、高渗透性、复杂地层盾构施工的特点，在盾构施工中愈发占据着重要的技术地位。泥水盾构主要通过泥水仓的泥浆压力来维持隧道掌子面的平衡稳定，而能够保持稳定泥浆压力的前提是在掌子面上能够形成致密、不透水或者难透水的泥膜，评价泥膜形成效果的好坏的指标主要有超孔隙水压力、滤失量以及泥膜厚度三个因素。

由于不同工程的地质条件的差异性较大，目前很多关于泥水盾构泥浆渗透的试验装置只能针对单一地层条件，与泥水盾构实际施工现场情况存在较大差异。因此，这些试验装置难以准确模拟实际工程中盾构掘进进程中泥浆渗透的真实情况，并获得有效的测试数据。因此研究一种与泥水盾构施工现场更加契合的泥浆渗透系统进行泥浆渗透试验研究是有必要的、可行的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种能够根据实际情况调配不同地层介质，适应复杂多变的地质条件，模拟实际工程中盾构掘进进程中泥浆渗透的真实情况的室内试验系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种泥水盾构泥浆渗透模拟的室内试验系统，包括泥浆加压输送模块、泥浆渗透模拟模块以及数据采集模块；所述泥浆加压输送模块主要由泥浆储存罐和与所述泥浆储存罐连接的空气压缩机组成，所述空气压缩机对所述泥浆储存罐内的泥浆加压；所述泥浆渗透模拟模块包括一主体容器和设置在所述主体容器内的泥浆渗透模拟层，所述主体容器的顶端和底端均设置有密封结构，所述泥浆储存罐与所述主体容器的顶端连通；所述数据采集模块包括检测所述泥浆储存罐内压力的第一压力计，检测所述主体容器侧壁孔隙水压力的第二压力计以及检测所述主体容器底端滤失量的量筒。

进一步地，所述泥浆储存罐与所述空气压缩机通过一空气输送管连通，所述空气输送管上设置有一压力调节阀。

进一步地，所述泥浆渗透模拟层包括由上往下依次设置的泥水仓、盾构刀盘模拟装置、地层介质填充仓、土工布、卵石过滤层、分隔盘和滤失液存放仓；所述泥水仓内填充有泥浆，所述盾构刀盘模拟装置将所述泥水仓与所述地层介质填充仓分隔开，所述地层介质填充仓内填充有用于试验的地层介质，所述卵石过滤层内填充有卵石，所述土工布将所述地层介质填充仓与所述卵石过滤层分隔开，所述分隔盘将所述卵石过滤层和所述滤失液存放仓分隔开，所述滤失液存放仓用于存放从所述卵石过滤层滤出的泥浆。

进一步地，所述盾构刀盘模拟装置和所述分隔盘均为均匀分布有等直径圆孔的有机玻璃圆盘。

优选地，所述盾构刀盘模拟装置和所述分隔盘的厚度均为10～15mm，所述盾构刀盘模拟装置的圆孔直径为10mm，所述分隔盘的圆孔直径为5mm。

进一步地，所述主体容器的侧壁上还设置有垂直分布的纸质刻度尺，所述纸质刻度尺全部位于所述地层介质填充仓内。

进一步地，所述密封结构包括设置在所述主体容器顶端的顶盖和设置在所述主体容器底端的底盖，所述顶盖和所述底盖均通过螺栓与所述主体容器固定连接，所述顶盖上设置有进浆阀门，通过一泥浆管与所述泥浆储存罐接通，所述底盖上设置有一出浆阀门，通过一橡胶管与所述量筒接通。