[发明专利]一种膨胀土地区泥水平衡盾构隧道掌子面膨胀力试验装置

权利要求书

1.一种膨胀土地区泥水平衡盾构隧道掌子面膨胀力试验装置，其特征在于，该装置包括主体框架、盾构机模拟装置、测量系统和浆液循环系统；

所述的主体框架包括模型箱、活动板和液压千斤顶；所述的模型箱整体框架采用角钢支撑，三个侧面采用固定钢化玻璃，一个侧面采用固定钢板，顶底面采用可拆卸钢板；所述的侧面固定钢板设有圆形开孔用于圆形加压柱穿越；所述的圆形开孔与圆形加压柱接触部位设有防渗胶圈；所述的活动板包含上、下两块，位于模型箱内，可沿竖直方向移动，两块活动板中间为试验膨胀土；所述的液压千斤顶包括两个，分别位于上活动板上方和下活动板下方，用于对试验膨胀土施加竖向荷载；

所述的盾构机模拟装置包括圆形加压柱和液压拉杆；所述的圆形加压柱内端从模型箱侧壁伸入并与试验掌子面接触，圆形加压柱内部设有浆液循环通道；所述的浆液循环通道可使浆液从外部浆液循环系统流入或流出试验掌子面；所述的液压拉杆与圆形加压柱外端连接，通过液压拉杆可使圆形加压柱沿水平方向移动或向试验掌子面施加水平荷载；

所述的测量系统包括若干土压力计、若干孔隙水压力计和数据采集仪；所述的土压力计和孔隙水压力计分别布设于活动板内表面以及沿试验掌子面水平方向；所述的土压力计用于测量试验膨胀土应力分布；所述的孔隙水压力计用于测量试验膨胀土孔隙水压力分布；所述的数据采集仪用于采集并记录土压力计和孔隙水压力计测量数据；

所述的浆液循环系统包括浆液池、泥浆泵、压力表、软管；所述的浆液池用于盛放循环所需浆液，其内部设有搅拌桨，用于搅拌浆液；所述的泥浆泵用于对循环浆液进行加压，从而实现对试验掌子面施加泥水压力；所述的压力表用于指示浆液压力；所述的软管分别连接浆液池、泥浆泵、压力表和圆形加压柱，用于实现浆液循环。