[发明专利]一种渣土改良效果评价的试验方法

说明书

本发明属于盾构施工渣土改良技术领域，提供一种渣土改良效果评价的试验方法，可模拟实际盾构开挖及排渣过程中渣土的物理力学性能，直观评价渣土排土通畅程度；能够模拟盾构土舱实际压力值，从渣土力的传递效率及表观密度这一新角度评价改良渣土是否均质、流塑性好；此套装置设计合理，操作性强，在实际盾构施工前进行小规模模型试验，可提高施工效率、保证盾构安全掘进。

技术领域

本发明属于盾构施工渣土改良技术领域，具体涉及一种渣土改良效果评价的试验方法。

背景技术

由于土压平衡盾构具有机械化程度高、泥浆污染少、对环境影响小、施工安全等诸多优势，目前结合渣土改良技术已广泛应用于各种地层隧道的掘进作业，成为城市地铁建设的首选方式。

土压平衡盾构是将土舱内渣土作为稳定掌子面水土压力的介质，因此，土舱内的渣土力的传递效率对实际施工的安全、地层沉降控制尤为重要。为保证渣土具有良好的流塑性、均质性及力的传递性，需要对其加入添加剂（泡沫、膨润土、聚合物、分散剂等）进行改良，因此需要一种合理、高效的改良渣土效果评价方法。

目前，对于改良渣土效果评价方法多基于坍落度试验、剪切试验、渗透试验，通过坍落度值评价渣土流动性，剪切强度评价渣土摩擦性，渗透系数评价渣土抗渗性。上述方法都是基于少体量渣土通过室内试验对改良效果进行评价，未能体现改良渣土在实际有压条件中掘进与排渣过程中的整体特性。因此常会出现渣土坍落度、渗透性、剪切强度都满足要求，但实际盾构掘进速度慢、掌子面压力不稳，因此根据上述三种方法评价实际土舱中渣土改良效果是不准确的。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种渣土改良效果评价的试验装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种渣土改良效果评价的试验装置包括螺旋出渣系统、加压系统、连续加渣系统、压力传感器系统和密封土舱；

所述螺旋出渣系统包括渣土输送装置、排渣端口和渣土输送端口，所述渣土输送装置通过所述渣土输送端口与所述密封土舱连接，所述排渣端口与所述渣土输送装置连接；

所述加压系统与所述密封土舱连接，并用于调节所述密封土舱内的气压；

所述压力传感器系统包括土压力传感器，设于所述密封土舱；

所述连续加渣系统包括加渣输送装置、加渣端口和加渣输送端口，所述加渣输送装置通过所述加渣输送端口与所述密封土舱连接，所述加渣端口与所述加渣输送装置连接。

优选的，所述渣土输送装置包括渣土输送筒、螺旋杆、调频电机和第一支架，所述渣土输送筒的一端与所述密封土舱连接，所述渣土输送端口设于所述渣土输送筒与所述密封土舱的连接处，所述调频电机设于所述渣土输送筒的另一端，所述螺旋杆设于所述渣土输送筒内并与所述调频电机的驱动端连接，所述第一支架设于所述渣土输送筒。

优选的，所述第一支架和排渣端口靠近所述渣土输送筒的另一端。

优选的，所述加压系统包括空气压缩机、调压阀、压缩空气管路和气压表，所述压缩空气管路的两端分别连接所述密封土舱、空气压缩机的输出端，所述调压阀设于所述压缩空气管路，所述气压表设于所述密封土舱。

优选的，所述加渣输送装置包括输送装置本体、密封推土活塞、液压油缸、顶推杆和反力墙，所述输送装置本体包括加渣输送腔体，所述加渣输送腔体的两端分别与所述密封土舱、密封推土活塞连接，所述加渣输送端口设于所述加渣输送腔体与所述密封土舱的连接处，所述加渣端口与所述加渣输送腔体相通，所述液压油缸设于所述反力墙，所述顶推杆分别与所述密封推土活塞、液压油缸的驱动端连接。

优选的，还包括支撑架，所述支撑架分别与所述密封土舱、输送装置本体连接。

优选的，所述密封土舱设有密封土舱加渣口和密封土舱清洗口。