[发明专利]一种多功能盾构同步注浆模型试验装置

权利要求书

1.一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：包括透明土箱，水平插入透明土箱内的模拟盾尾，插入模拟盾尾内的模拟管片，填充在透明土箱内的透明土，带有多条注浆管路的注浆系统，套在模拟管片上的注浆环片，带有推进杆的推进系统，多个摄像机；模拟管片呈透明状，模拟管片固定安装，模拟管片的两端与透明土箱的内壁相接触或者露出透明土箱外，模拟盾尾的一端露出透明土箱外，模拟盾尾和模拟管片之间留有环形空间，注浆环片位于环形空间内，注浆环片上设有多个沿着圆周方向分布的注浆孔，注浆管路穿过环形空间并连接在注浆孔上，相邻两个注浆孔喷出的浆液的颜色互不相同，模拟盾尾与推进杆固定连接，多个摄像机沿着圆周方向设置在推进杆上。

2.按照权利要求1所述的一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：模拟盾尾呈圆筒形，模拟盾尾的内壁固设有多组滚珠，多组滚珠沿着模拟盾尾的轴线方向依次分布，每一组滚珠中的多个滚珠沿着圆周方向分布。

3.按照权利要求1所述的一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：注浆环片的内壁和模拟管片相接触，注浆环片的外壁和模拟盾尾相接触；环形空间内设有盾尾刷和遇水膨胀橡胶圈，遇水膨胀橡胶圈固定在注浆环片上，遇水膨胀橡胶圈密封住模拟盾尾、注浆环片、模拟管片之间的缝隙，盾尾刷和遇水膨胀橡胶圈沿着模拟盾尾的移动方向依次设置。

4.按照权利要求1所述的一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：摄像机为高清广角摄像机，多个摄像机分成多组，多组摄像机沿着推进杆的轴线方向依次分布，每一组摄像机中的所有摄像机沿着圆周方向分布，相邻摄像机之间的夹角为120°，模拟管片采用透明环氧树脂材料，且模拟管片外表面通过均匀网格进行划分。

5.按照权利要求1所述的一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：推进系统包括推进液压缸，推进杆包括相对移动式连接在一起的固定杆和移动杆，推进液压缸的输出端连接在移动杆上，模拟盾尾端部的内壁通过多根杆体和移动杆固定连接，固定杆位于模拟管片的内部。

6.按照权利要求1所述的一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：注浆系统有多个，每个注浆系统均包括注浆桶、连接在注浆桶上的高精度螺杆泵、设置在高精度螺杆泵上的控制阀门；高精度螺杆泵通过多通流量阀与多条注浆管路连接，每个注浆系统的注浆桶所装有的浆液的颜色互不相同。

7.按照权利要求1所述的一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：模型试验装置还包括水箱和导水管，导水管的一端连接在水箱上，导水管的一端插入透明土内。

8.按照权利要求1所述的一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：模型试验装置还包括至少一个激光器和至少一个高精度摄影机，激光器和高精度摄影机布置在透明土箱的周围，透明土内填有示踪粒子，且示踪粒子为硅灰石颗粒。

9.按照权利要求1所述的一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：透明土内设有多个埋设点，多个埋设点沿着圆周方向均匀分布，每个埋设点上设有孔隙水压力传感器和土压力传感器。

10.按照权利要求1所述的一种多功能盾构同步注浆模型试验装置，其特征在于：模型试验装置还包括支架和位移传感器，位移传感器固定在支架上，位移传感器贴着透明土的上表面；模拟管片上设有注浆压力传感器，注浆压力传感器固定在模拟管片的内壁上，注浆压力传感器的外表面与模拟管片的外表面平齐。