一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置的制作方法

本技术涉及隧道盾构试验设备，特别涉及，一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置。

背景技术：

1、盾构法是城市地铁开挖的主要施工方法之一，盾构过程中拼装的管片整体刚度大，能够有效抵抗外部的水土压力。盾构同步注浆是盾构施工过程中的一项主要施工工艺，所注浆液能够及时填充管片与围岩之间的空隙，注浆形成的圈体渗透性系数小，可避免或减少地下水渗入管片内部。实际施工过程中，往往存在同步注浆的浆液填充不均、管片拼装错台或管片接缝张开度较大等问题，为日后盾构隧道结构渗漏水病害埋下隐患。

2、盾构隧道管片接缝众多，其总长度约为隧道长度的20多倍，管片接缝间设有弹性密封垫、遇水膨胀橡胶等防水部件，然而由于施工期间对部件的挤压破坏，运营期间部件的列车振动破坏等因素，常造成管片接缝渗漏水病害。渗漏水病害影响列车运行安全，且渗漏水引起土体孔隙水压力降低，可诱发地层变形、地表沉降过大等风险。

3、目前，管片壁后注浆是治理接缝渗漏水的常见方法。但注浆治理效果参差不齐，针对不同的接缝渗漏水类型及不同的水文地质条件，若注浆材料的选用及注浆参数的选定不合理，便会造成“边注边漏”、“注完便漏”、“反复注浆”等治理顽疾，此外由于壁后注浆的隐蔽性特点，注浆治理效果无法直观评价。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，以解决现在技术所存在的治理接缝渗漏水的过程中由于实际各种特殊条件的限制，注浆参数不易选择到合理的参数，导致治理效果差的问题。

2、本实用新型提供了一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，包括：

3、模型箱，上设有容纳腔，所述容纳腔内盛装有试验用土体，所述模型箱包括固定板和与所述固定板滑动连接的活动板，所述固定板与所述活动板之间设有可调节的缝隙，所述可调节的缝隙用于模拟管片之间的张开接缝；

4、水循环组件，与所述模型箱连通，用于为所述模型箱内的土体模拟实际受到的水压；

5、注浆组件，与所述固定板连接、且与所述容纳腔连通，用于向所述模型箱内注浆。

6、优选地，所述模型箱还包括：

7、箱本体，与所述固定板连接，所述箱本体与所述固定板之间形成所述容纳腔；

8、推动组件，同时与所述活动板和所述固定板连接，用于推动所述活动板相对所述固定板移动；

9、导向杆，设置于所述固定板上、且与所述活动板运动方向平行设置；

10、滑块，与所述活动板连接、且与所述导向杆滑动连接，所述导向杆贯穿所述滑块设置，所述导向杆与所述滑块配合用于限制所述活动板的运动方向。

11、优选地，所述注浆组件包括：

12、储浆桶，用于混合并存储浆液；

13、注浆泵，一端与所述储浆桶连通，另一端通过注浆管与所述模型箱连通；

14、监测器，设置于所述注浆管上，用于监测所述注浆管内浆液的实时参数。

15、优选地，所述水循环组件包括：

16、供水箱，通过供水管路与所述模型箱的底部连接、且与所述容纳腔连通；

17、集水箱，通过集水管路与所述模型箱的顶部连接、且与所述容纳腔连通；

18、供水流量计，设置于所述供水管路上，用于监测所述供水箱输出液体的动水流速；

19、集水流量计，设置于所述集水管路上，用于监测所述集水箱收集液体的动水流速。

20、优选地，所述推动组件包括：

21、固定块，与所述固定板连接；

22、螺杆，与所述固定块转动连接、且与所述固定块卡合；

23、活动块，与所述活动板连接、且与所述螺杆螺纹连接，所述螺杆驱动所述活动块沿所述螺杆设置方向运动。

24、优选地，所述监测器包括：

25、压力计，设置于所述注浆管上，用于监测所述注浆管内浆液的压力；

26、注浆流量计，设置于所述注浆管上，用于监测所述注浆管内浆液的流量。

27、优选地，所述固定板上设有滑槽，所述活动板设置于所述滑槽内、且沿所述滑槽滑动；所述固定板上还设有用于对所述活动板进行限位的限位块，所述限位块设置于所述固定板远离所述容纳腔的一侧。

28、优选地，所述固定板上设有用于所述注浆管连接的注浆孔；所述注浆孔与所述注浆管之间设有止逆阀。

29、优选地，所述活动板与所述固定板之间设有用于防止渗漏的弹性密封垫，所述箱本体、所述固定板和所述活动板均为透明材质。

30、优选地，所述模型箱内还设有孔压计，所述孔压计埋在所述土体内，用于监测所述土体的孔隙水压力的变化。

31、由上述方案可知，本实用新型提供的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置用于盾构隧道渗漏水治理模拟试验，可较真实模拟管片背后的水土作用，根据实际工况设置土体类型及地下水参数；可较真实模拟管片接缝渗漏水状态；可对渗漏水注浆材料的进行有效性评价；在特定地层工况下，可对注浆材料和注浆参数的选择形成有效指导。本实用新型结构简单，作用效果显著，适于广泛推广。

技术特征：

1.一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，所述模型箱(1)还包括：

3.根据权利要求1所述的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，所述注浆组件(3)包括：

4.根据权利要求1所述的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，所述水循环组件(2)包括：

5.根据权利要求2所述的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，所述推动组件(14)包括：

6.根据权利要求3所述的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，所述监测器(33)包括：

7.根据权利要求1所述的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，所述固定板(11)上设有滑槽(112)，所述活动板(12)设置于所述滑槽(112)内、且沿所述滑槽(112)滑动；所述固定板(11)上还设有用于对所述活动板(12)进行限位的限位块(17)，所述限位块(17)设置于所述固定板(11)远离所述容纳腔的一侧。

8.根据权利要求3所述的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，所述固定板(11)上设有用于所述注浆管(34)连接的注浆孔(111)；所述注浆孔(111)与所述注浆管(34)之间设有止逆阀。

9.根据权利要求2所述的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，所述活动板(12)与所述固定板(11)之间设有用于防止渗漏的弹性密封垫，所述箱本体(13)、所述固定板(11)和所述活动板(12)均为透明材质。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，其特征在于，所述模型箱(1)内还设有孔压计，所述孔压计埋在所述土体内，用于监测所述土体的孔隙水压力的变化。

技术总结
本技术公开了一种模拟盾构管片接缝渗漏水及注浆治理的试验装置，属于隧道盾构试验设备技术领域，包括模型箱、水循环组件、注浆组件，其中模型箱上设有容纳腔，容纳腔内盛装有试验的土体，模型箱包括固定板和与固定板滑动连接的活动板，固定板与活动板之间设有可调节的缝隙，可调节的缝隙用于模拟管片之间的张开接缝；水循环组件与模型箱连通，用于为模型箱内的土体模拟实际受到的水压；注浆组件与固定板连接、且与容纳腔连通。本技术解决现在技术所存在的治理接缝渗漏水的过程中由于实际各种特殊条件的限制，注浆参数不易选择到合理的参数，导致治理效果差的问题，结构简单，作用效果显著，适于广泛推广。

技术研发人员：郭腾,杨文芳,孙博通,姜瑜,鲁赟,王杰
受保护的技术使用者：北京市政建设集团有限责任公司
技术研发日：20230504
技术公布日：2024/1/14