土压盾构渣土改良渣土粘滞阻力测试仪的制作方法

文档序号:15673227发布日期:2018-10-16 19:42阅读:296来源:国知局

本实用新型是一种土压盾构渣土改良渣土粘滞阻力测试仪,属于岩土工程及隧道工程测试技术领域。



背景技术:

2000年之后,我国逐渐进入了地铁建设的高潮,盾构技术逐渐成为了隧道建设的主流技术,而土压平衡盾构技术由于建设成本低廉更是成为了主流中的主流技术。但是由于我国地域辽阔,全国43个地铁建设城市分布于南至珠三角,冬至长三角,北至京津冀和东北,西至成渝城市群,各地地质条件千差万别,从江河下游的松软的淤泥质粉质黏土、粉细砂、中粗砂,到江河上游的卵石地层,再到更为坚硬的围岩地层,我国的盾构技术不得不需要有更大的适应能力,突破最早盾构技术主要适应软土地层的局限性。为此,当遇到渗透性大的砂土地层、卵石地层和黏性较大的泥岩等黏性地层,必须开展渣土改良,以便将渣土能够顺利排出、传导压力建立起土压平衡开挖面的土水压力,确保土压盾构能够适应各种不同的地层。

但是,目前对于渣土改良技术主要从渣土的渗透性、流动性角度进行衡量,特别是施工现场,主要还是通过出渣状态的观察,缺乏现场能用的简易测量设备,从而使得渣土改良技术在现场推广起来缺乏相应的标准,不利于管理部门的监管。



技术实现要素:

本实用新型提出的是一种土压盾构渣土改良渣土粘滞阻力测试仪,其目的在于提供一种更精确地、适应较大颗粒砂土的以及现场渣土改良的检测仪。

本实用新型的技术解决方案:土压盾构渣土改良渣土粘滞阻力测试仪,包含上下两块钢板和测力器;其中,下层钢板固定安装,上层钢板尺寸大于下层钢板,渣土位于两块钢板中间,测力器与上层钢板连接。

本实用新型的有益效果:

1)可以模拟土压盾构渣土进入压力舱-螺旋排土器后与管壁的粘滞阻力,从而有助于了解渣土改良状态与地层特性、地下水与隧道埋深之间的适应性;

2)相对于旋转粘度计测量渣土的流动特性而言,本实用新型更符合渣土在盾构压力舱-螺旋排土器中的低流动状态;

3)适合在盾构掘进施工现场开展渣土改良试验。

附图说明

附图1是土压盾构渣土改良渣土粘滞阻力测试仪的结构示意图。

具体实施方式

土压盾构渣土改良渣土粘滞阻力测试仪,包含上下两块钢板和测力器;其中,下层钢板固定安装,上层钢板尺寸大于下层钢板,渣土位于两块钢板中间,测力器与上层钢板连接。

所述上下两块钢板厚度为0.2~1cm,面积为0.1~0.3m2

所述测力器为一个或多个弹簧测力器。

通过固定下层钢板,由测力器拽动上层钢板,测读测力器上最大值,并除以上层钢板的面积,即得到改良渣土的粘滞阻力。

下面结合附图对本实用新型技术方案进一步说明

如附图1所示,土压盾构渣土改良渣土粘滞阻力测试仪,包含上下两块钢板和测力器;其中,上层钢板尺寸大于下层钢板,下层钢板固定,渣土位于两块钢板中间,测力器与上层钢板连接。

实施例1

某地铁盾构埋深8.0m,盾构直径6.34m,由粉土、粉质粘土、粘土、粉细砂及中粗砂地层组成,盾构穿越的主要为砂土及中粗砂地层,地下水位在地表以下1.0m。很明显需要进行渣土改良土压盾构才能顺利掘进,确保施工安全。通过计算得到与地层和隧道埋深相适应的渣土粘滞阻力为150Pa。

采用土压盾构渣土改良渣土粘滞阻力测试仪,包含上下两块钢板和一个弹簧测力器;其中,上层钢板略超出下层钢板,厚度为0.5cm,面积为0.2m2,下层钢板固定,渣土位于两块钢板中间,弹簧测力器与上层钢板连接。

通过固定下层钢板,由弹簧测量器拽动上层钢板,测读弹簧测量器上的最大值,并除以上层钢板的面积,即得到改良渣土的粘滞阻力。

测试发现,当气泡量掺入体积比为渣土的30%时,渣土粘滞阻力156.8Pa,基本上满足了土压盾构的要求。

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