[发明专利]一种泥浆减摩效果测试仪器及方法

说明书

本发明提供一种泥浆减摩效果测试仪器及方法，包括：模型管，模型管的两端为敞口结构；钢顶管，钢顶管套接于模型管内部，其两端分别伸出模型管的两端，并沿模型管的轴向滑动装配；钢盖板，两个钢盖板分别设置于模型管的两端，在钢盖板上设有对应钢顶管的穿孔，并与钢顶管滑动密封装配；顶进装置，顶进装置设置在钢顶管的一端，以沿钢顶管的轴向进行顶进；减阻泥浆，减阻泥浆填充于模型管和钢顶管之间的缝隙中；测力计，测力计设置于顶进装置上，以检测顶进过程中对钢顶管所施加的顶进力。通过钢顶管模拟箱涵施工的管幕顶管，通过顶进装置顶进模拟真实的管幕施工过程，利用测力计对施工过程中的受力进行检测，操作简单、直观准确、实用性强。

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种泥浆减摩效果测试仪器及方法。

背景技术

随着我国城市现代化建设步伐的不断加快，合理开发和利用地下空间成为一种不可避免的趋势。管幕箱涵顶进施工作为一种典非开挖施工技术，以其施工周期短、对周围环境影响小等特点，近年来在城市地下空间开发中被广泛应用。

管幕箱涵顶进过程中，大断面箱涵与土体之间的摩擦力较大，在顶进过程中要求提供比较大的推进力。箱涵顶进中的阻力一般由两部分组成：一部分是迎面阻力，由箱涵支撑掌子面的前方顶力组成；一部分是外壁与周围土体之间摩阻力，在箱涵顶进工程中，通常采用注浆技术来减小顶进时外壁承受的摩擦阻力。顶管及箱涵在土层中顶进时，由于土体的内摩擦角和粘聚力的存在，其自身具有一定的强度，因此所选开挖设备的外径通常比管道外径大几厘米，而泥浆能够使土体与管幕之间的空隙得到及时填充，形成的稳定泥浆套能保持隧道与管幕支撑、润滑、止水，控制隧道顶进引起的地表变形，同时有效减少顶进阻力。

膨胀土是在自然地质过程中形成的一种具有显著胀缩性且裂隙发育的地质体，在环境干湿交替作用下发生体积明显胀缩和强度急剧衰减。由于膨胀土具有特殊的强度特性和变形特性，在该地区开展的管幕箱涵顶进工作难免存在推顶困难的问题，需要研究减阻泥浆的减摩效果，以此来满足施工的技术要求。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种泥浆减摩效果测试仪器及方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种泥浆减摩效果测试仪器，包括：

模型管，所述模型管的两端为敞口结构；

钢顶管，所述钢顶管套接于所述模型管内部，其两端分别伸出所述模型管的两端，并沿所述模型管的轴向滑动装配；

钢盖板，两个所述钢盖板分别设置于所述模型管的两端，在所述钢盖板上设有对应所述钢顶管的穿孔，并与所述钢顶管滑动密封装配；

顶进装置，所述顶进装置设置在所述钢顶管的一端，以沿所述钢顶管的轴向进行顶进；

减阻泥浆，所述减阻泥浆填充于所述模型管和所述钢顶管之间的缝隙中；

测力计，所述测力计设置于所述顶进装置上，以检测顶进过程中对所述钢顶管所施加的顶进力。

优选地，在所述钢盖板上设有环形的密封板，所述密封板同心固定在所述钢盖板的外侧面上，所述密封板的內缘与所述钢顶管的外壁相互挤压。

优选地，所述密封板为橡皮板。

优选地，两个所述钢盖板之间通过多个约束杆进行连接，多个所述约束杆的两端分别穿过两个所述钢盖板后对应连接螺母；

多个所述约束杆在所述模型管的周向均布。

优选地，在所述模型管的上方设有注浆管，在所述模型管的下方设有排浆管，所述注浆管和所述排浆管上均设置有阀门。