[发明专利]用于调控泥岩地层盾构上浮的模拟系统及实验方法在审

专利信息
申请号: 202010132016.3 申请日: 2020-02-29
公开(公告)号: CN111272980A 公开(公告)日: 2020-06-12
发明(设计)人: 张军伟;冯千珂;郭亮 申请(专利权)人: 西南石油大学
主分类号: G01N33/24 分类号: G01N33/24;G01M99/00;G09B25/00
代理公司: 成都四合天行知识产权代理有限公司 51274 代理人: 冯龙;王记明
地址: 610000 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 用于 调控 泥岩 地层 盾构 上浮 模拟 系统 实验 方法
【权利要求书】:

1.用于调控泥岩地层盾构上浮的模拟系统,其特征在于,包括模型系统、盾构上浮模拟系统、盾构上浮调控系统、传感系统以及人工智能处理系统,所述模型系统包括模型箱(1)、隧道模型(2)、管片模型(4)以及两个盖板(17),所述模型箱(1)的两侧均设有一个用于安装隧道模型(2)的隧道孔(3),所述隧道模型(2)位于其中的一个隧道孔(3)内,并且能够从另一个隧道孔(3)推出,在模型箱(1)内形成泥岩隧道,所述管片模型(4)依次安装在泥岩隧道内,所述盖板(17)分别固定在管片模型(4)的两端;

所述盾构上浮模拟系统包括注水管(7)、输水管(8)和微型水泵(10),所述注水管(7)水平铺设在模型箱(1)内,位于隧道模型(2)的下方,并且注水管(7)与输水管(8)和微型水泵(10)连接;

所述所述盾构上浮调控系统包括排水板(11)、抽水管(14)和抽泵(15),所述排水板(11)平铺在模型箱(1)底部,并且与抽水管(14)和抽泵(15)连接;

所述传感系统包括位移计(5)和倾角计(6),所述位移计(5)和倾角计(6)均位于管片模型(4)的内底上;

所述人工智能处理系统包括数据采集装置、智能处理装置、传输装置,所述采集装置分别与传感系统和智能处理装置连接,所述智能处理装置与传输装置连接,所述传输装置与抽泵(15)连接。

2.根据权利要求1所述的用于调控泥岩地层盾构上浮的模拟系统,其特征在于,所述管片模型(4)的管片(41)之间通过柔性弹簧(42)连接,管片模型(4)的内壁铺设有防水橡胶薄膜(44);

所述管片模型(4)还包括用于支撑管片模型(4)的金属架(43),金属架(43)位于管片模型(4)的底部,所述金属架(43)的两端分别固定管片模型(4)的两端。

3.根据权利要求1所述的用于调控泥岩地层盾构上浮的模拟系统,其特征在于,所述模型箱(1)为矩形箱体,矩形箱体顶板为可打开式背压板,所述背压板与模型箱(1)通过螺栓固定。

4.根据权利要求1所述的用于调控泥岩地层盾构上浮的模拟系统,其特征在于,所述盖板(17)的内侧设置有固定槽(172),所述固定槽(172)用于固定所述管片模型(4)两端的管片(41)。

5.根据权利要求1所述的用于调控泥岩地层盾构上浮的模拟系统,其特征在于,所述注水管(7)包括内管(72)和外管(73),所述内管(72)和外管(73)上表面均开设有若干一一对应的注水孔(71),所述模型箱(1)前端面的隧道孔(3)下方开设六个输水孔(9),所述注水孔(71)通过输水孔(9)与输水管(8)和微型水泵(10)连接,用于压力注水。

6.根据权利要求1所述的用于调控泥岩地层盾构上浮的模拟系统,其特征在于,所述排水板(11)水平布设于模型箱(1)底部,并且排水板(11)上部铺设有土工布(12)。

7.根据权利要求5所述的用于调控泥岩地层盾构上浮的模拟系统,其特征在于,所述输水孔(9)的下方开设六个抽水孔(13),所述排水板(11)通过抽水孔(13)与抽水管(14)和抽泵(15)连接,用于消除超孔隙水压力,制止盾构上浮。

8.根据权利要求1所述的用于调控泥岩地层盾构上浮的模拟系统,其特征在于,所述数据采集装置为数据采集仪和应变仪,所述数据采集仪用于获取位移计和倾角计测量的盾构上浮形态参数,所述数据采集仪连接至人工智能处理装置,所述人工智能处理装置为计算机系统。

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