[发明专利]一种提高盾构工程泥膜强度和闭气性的电泳系统及方法

权利要求书

1.一种提高盾构工程泥膜强度和闭气性的电泳系统，其特征在于，包括泥浆输送系统(1)、泥浆(2)、压力舱(3)、阴极电板(4)、阳极电板(7)以及盾构刀盘(8)；

所述泥浆(2)是由粗粒材料(10)、膨润土颗粒(9)以及水按照比例配置而成，其中膨润土颗粒(9)带有负电荷；在高压作用下渗入地层，在开挖面(14)处形成泥膜(5)；

所述阴极电板(4)布置在盾构刀盘(8)表面；

所述阳极电板(7)两块为一组，两组电极按0.8m～1.2m间隔均匀布置在盾构穿越地层两侧，距离盾构机0.3m～1m，通电时两组阳极电极(7)一同工作；

所述阳极电板(7)采用可减少电腐蚀的电动土工合成材料。

2.一种使用权利要求1中所述电泳系统的电泳方法，其特征在于，其包括下述步骤：

步骤1：在盾构刀盘上布置阴极电板(4)，阳极电板(7)按0.8m～1.2m间隔均匀布置在盾构穿越地层(6)两侧；

步骤2：泥浆(2)通过泥浆输送系统(1)先到达压力舱(3)，再透过盾构刀盘(8)到达地层开挖面(14)；

步骤3：在泥浆(2)的渗滤作用下，于地层开挖面(14)上形成未经强化的初期无电泳泥膜(12)；

步骤4：待无电泳泥膜(12)状态稳定后，给阴极电极(4)和阳极电极(7)通电，一段时间后，无电泳泥膜(12)的厚度、致密性和闭气性增加，形成高强的有电泳泥膜(13)；

步骤5：高强的有电泳泥膜(13)形成后，盾构机进行掘进施工，一环的掘进工作完成后，阳极电板(7)回收，再依次间隔布置。

3.根据权利 要求2所述的一种提高盾构工程泥膜强度和闭气性的电泳方法，其特征在于，步骤4中所述的有电泳泥膜(13)的形成方法：泥浆(2)在泥浆输送系统(1)的作用下到达地层开挖面(14)，在泥浆(2)的渗滤作用在开挖面(14)上先形成未经强化的初期无电泳泥膜(12)，此时，将阴极电板(4)与阳极电板(7)通电，泥浆(2)中带负电的膨润土颗粒(9)在电泳作用下向阳极电板(7)迁移，使得泥膜(5)中的小孔隙得到进一步地填充和堵塞，泥膜(5)的致密性提高；并且这些颗粒在电场力的作用下不断向地层(6)内部和泥膜(5)表面迁移堆积，使得泥膜(5)厚度在原有的基础上持续增加，改善其力学性能，强度和闭气性得到提高。

4.根据权利 要求2所述的一种提高盾构工程泥膜强度和闭气性的电泳方法，其特征在于，步骤5中所述阳极电板(7)两块为一组，两组电极按0.8m～1.2m间隔均匀布置在穿越地层(6)两侧即位置I以及位置II处，以减小对盾构施工的影响；盾构机每掘进一环，就将对应的一组阳极电极(7)拔出，并按照0.8m～1.2m间隔布置在位置III处，循环往复。