[发明专利]泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试装置及方法

权利要求书

1. 一种泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试装置，其特征在于：它包括管状的试验柱、与所述试验柱的顶部相连接的空压机和气压表、设置在所述试验柱与空压机之间的进气阀、位于所述试验柱底部的排水口、位于试验柱中部的排泥口。

2. 根据权利要求1所述的泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试装置，其特征在于：所述的排水口处设置有控制所述排水口开关的排水阀。

3. 根据权利要求1所述的泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试装置，其特征在于：所述的排泥口处设置有控制所述排泥口开关的排泥阀。

4. 一种利用权利要求1中所述的泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试装置的测试方法，它包括以下步骤：

a.首先在试验柱中装入一定厚度的砂颗粒作为滤水层，其上装入厚度为所述滤水层厚度4倍的试验地层，然后采用从下自上的方法进行地层的饱和；

b.在试验柱中饱和的地层上装入厚度与所述地层厚度大致相等的试验泥浆，所述泥浆的液面与试验柱的顶部具有一定距离，将试验柱密封好，调节空压机和气压表，设定泥浆渗透的气压值，然后打开进气阀，使气压作用在泥浆液面上；

c.打开试验柱底部的排水口，测量排出液体的体积和重量并计算出泥浆的渗透流量，测量泥膜的厚度；

d.试验进行一定时间后，关闭试验柱底部的排水口，然后打开试验柱中部的排泥口，将试验柱中的泥浆全部排出；

e.关闭排泥口和进气阀，确定测试泥膜闭气值的压力等级和作用时间，设定第一级气压后，打开进气阀，使气压直接作用在泥膜上；

f.打开排水口，测试第一级气压作用下的渗透流量随时间的变化；若渗透流量随时间变化量很小时，待渗透流量的变化量稳定之后，施加下一级气压，继续测试该级气压作用下的渗透流量随时间的变化；

g.若在某一级气压作用下，渗透流量突然变大，随后气体即穿透泥膜，则结束试验，对应的该级气压的压力值即为试验泥浆形成泥膜的闭气值。

5. 根据权利要求4所述的泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试方法，其特征在于：步骤a中，所述的试验柱中装入的滤水层为粒径范围2mm-5mm的单一粒径砾砂层。

6. 根据权利要求4所述的泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试方法，其特征在于：步骤a中，在装入试验地层时，控制干密度。

7. 根据权利要求4所述的泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试方法，其特征在于：步骤a中，所述的试验柱中装入的地层为实际开舱工程中所处位置的地层；步骤b中，所述的试验柱中装入的泥浆为实际开舱工程中拟使用的泥浆。

8. 根据权利要求4所述的泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试方法，其特征在于：步骤b中，采用法兰将试验柱密封。

9. 根据权利要求4所述的泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试方法，其特征在于：所述的排水口对接有烧杯，所述的烧杯置于电子称上，步骤c和步骤f中，通过烧杯测量出排出液体的体积，通过电子称测量出排出液体的重量。

10. 根据权利要求4所述的泥水盾构带压开舱时开挖面泥膜闭气值的测试方法，其特征在于：所述的地层位于排水口之上，所述的排泥口对应泥浆的底部。