[发明专利]一种用于模拟盾构泥膜形成的实验装置

权利要求书

1.一种用于模拟盾构泥膜形成的实验装置，其特征在于，该装置包括地层模拟箱、用于模拟泥浆仓的有机玻璃管道和为有机玻璃管道内的泥浆供驱动力的动力加载系统；

所述有机玻璃管道的一端与所述地层模拟箱套接连通，所述动力加载系统从有机玻璃管道的另一端为有机玻璃管道内的泥浆提供驱动力；

所述动力加载系统包括传力活塞和具有充放气口的加载气囊；

所述传力活塞和加载气囊依次设置在有机玻璃管道内泥浆的动力施加方向，所述动力加载系统进一步包括通过连接管道与所述加载气囊连接的空气压缩机和设置在连接管道上的调压阀；

所述有机玻璃管道设有用于扩散型泥浆渗透试验的土样填充界面和用于定向型泥浆渗透试验的土样填充界面，用地层模拟箱与有机玻璃管道组合形成筒套筒结构时，当土层不进入有机玻璃管道的第一种实验情况下的土样填充界面时，开展扩散型泥浆渗透试验；当将一部分有机玻璃管道与地层模拟箱一同用于承装土样时，即土样直至第二种实验情况下的土样填充界面时，开展定向型泥浆渗透试验；

所述有机玻璃管道具有用于承载泥浆的泥浆室以及设置在有机玻璃管道上的泥浆灌孔、排气孔和泥浆排孔；所述泥浆室安装在用于定向型泥浆渗透试验的土样填充界面远离地层模拟箱的一侧。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述地层模拟箱中按模拟需求在箱内布置有至少一组土压力盒、空隙水压力计和温度传感器。

3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述地层模拟箱上进一步设有多个通孔；所述多个通孔中的一个通孔作为与外部容器或管路连接的渗流量测量孔；所述多个通孔中除渗流量测量孔之外的至少一个通孔用于为地层模拟箱中的土压力盒、空隙水压力计和温度传感器与外部数据采集装置提供连接；所述地层模拟箱上的设有渗流量测量孔的内壁上进一步铺设有透水石。

4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，该实验装置进一步包括用于密封有机玻璃管道的背离地层模拟箱的一端的端部密封板和设置在端部密封板和有机玻璃管道端面之间的密封垫；所述端部密封板通过至少两个螺栓杆固定在所述地层模拟箱上；所述端部密封板上设有容纳加载气囊与外部装置连接的连接管道的加压孔。

5.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，该实验装置进一步包括具有进气端和出气端的泥膜冻结装置。

6.根据权利要求5所述的实验装置，其特征在于，该实验装置进一步包括通过连接管道与所述泥膜冻结装置的进气端连接的液氮存储装置和设置在进气端和出气端的球形阀。

7.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，该实验装置进一步包括用于支撑有机玻璃管道的支座。