[发明专利]用于测定泥水盾构管路临界流速的方法

说明书

技术领域

本发明涉及盾构隧道工程技术领域，具体涉及一种用于测定泥水盾构管路临界流速的方法。

背景技术

泥水盾构作为一种隧道开挖的施工方法具有环境适用范围广、施工稳定性可靠、工作效率高等优点，已在城市交通建设工程中有着较为广泛的应用。泥水管路输送是泥水盾构施工的重要特征，而临界流速则是泥水管路输送的一个重要影响因素，如果能较为准确地测定泥水管路的临界流速，那么就可以更好地控制管路的输送流量进而有效地确保泥水的携渣能力。

目前大多数泥水盾构管路的临界流速的确定缺乏可靠依据。近几年，确定临界流速的方法主要有理论推导与室内试验等：利用理论公式只能进行大致估算，有着较大误差；而室内试验多采用短距离、一维直线流管路进行模拟，代表性较差，和真实输送情况有着较大差别。目前盾构隧道领域中还未形成成熟的测定泥水盾构管路临界流速的方法，以指导现场生产。因此，目前亟需一种能够准确测定泥水盾构管路临界流速的方法，控制现场管路的真实输送流量。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种用于测定泥水盾构管路临界流速的方法，对隧道施工设备要求低，与输送泥水的泥水盾构管路相配合，能够很好地应用于泥水盾构工程的施工现场，并有效节约成本、提高经济效益，能够准确、方便、经济地解决了测定泥水盾构管路临界流速的问题，为控制管路的输送流量以及确保泥水的携渣能力提供了有效的试验依据。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种测定泥水盾构管路临界流速的方法，包括以下步骤：

步骤一、依次组装第一阀门、第一管路、第二阀门和第二管路，并关闭所述第一阀门和所述第二阀门；在泥水盾构管路上确定渣石样本投放口，将所述第二管路通过所述渣石样本投放口与所述泥水盾构管路连通；

步骤二、开启所述第一阀门，向所述第一管路投放标记的渣石样本并关闭所述第一阀门；开启所述第二阀门，向所述泥水盾构管路投放所述标记的渣石样本，并记录开启所述第二阀门的样本投放时刻；

步骤三、记录所述渣石样本投放口至所述泥水盾构管路的出料端的距离，和所述标记的渣石样本输送至所述泥水盾构管路的出料端的样本分离时刻，计算所述标记的渣石样本的输送速度；

步骤四、调节所述泥水盾构管路的输送流量，并关闭所述第二阀门，然后重复步骤二至步骤三，至该输送流量期间的投放的全部所述标记的渣石样本在预设时间内无法分离，停止测量，确定所述泥水盾构管路的临界流速。

优选的是，所述的测定泥水盾构管路临界流速的方法，所述第一阀门和所述第二阀门均为闸板阀。

优选的是，所述的测定泥水盾构管路临界流速的方法，所述第一阀门、第一管路、第二阀门和第二管路通过法兰实现可拆卸组装。

优选的是，所述的测定泥水盾构管路临界流速的方法，所述第二管路与所述泥水盾构管路的连通通过密封焊接实现。

优选的是，所述的测定泥水盾构管路临界流速的方法，所述标记的渣石样本为内置无线电发讯装置的渣石样本，所述无线电发讯装置记录所述样本投放时刻；

所述泥水盾构管路的渣石样本投放口设有第一无线电接收装置，其接收所述无线电发讯装置的高频声波，所述第一无线电接收装置设置为：当所述渣石样本位于所述渣石样本投放口，所述高频声波达到峰值；

所述泥水盾构管路的出料端设有第二无线电接收装置，其接收所述无线电发讯装置的高频声波，所述第二无线电接收装置设置为：当所述渣石样本到达所述泥水盾构管路的出料端，所述高频声波达到峰值时，所述第二无线电接收装置记录所述样本分离时刻。

优选的是，所述的测定泥水盾构管路临界流速的方法，所述标记的渣石样本为涂覆有油漆或包覆有荧光粉的渣石样本。

优选的是，所述的测定泥水盾构管路临界流速的方法，所述标记的渣石样本的体积为10×10×10cm³。

优选的是，所述的测定泥水盾构管路临界流速的方法，所述预设时间为0.5h。

本发明至少包括以下有益效果：