[发明专利]模拟泥水盾构掘进过程中地层劈裂的装置及实验方法

权利要求书

1.一种模拟泥水盾构掘进过程中地层劈裂的装置，其特征在于，包括：水平放置的底板(6)，在底板(6)上设置压力室(2)，压力室(2)的内部放置试样(4)，在底板(6)的中孔中垂直放置注浆管(22)，所述注浆管(22)从所述试样(4)的内孔中上下贯穿，在注浆管(22)的下部侧壁留有注浆口(31)，底端设置有底帽(8)；

用来模拟盾壳的端管(15)通过连接件(16)与注浆管(22)的顶端连接，在注浆管(22)和端管(15)的内部设置液高压软管，在试样(4)的顶部设置盖板(12)，在盖板(12)的上部设置施加轴压的轴压杆(10)，在底板(6)上设置注水孔(5)；

从底板(6)上的进水孔(5)往压力室(2)内注水，直至加到指定围压，通过底帽(8)的液体注入口向注浆管(22)的注浆口(31)内注入上色泥浆，注浆管(22)向下运动，连接件(16)牵引着端管(15)同步向下运动，注浆管(22)内的泥浆在开缝处作用在试样(4)上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置在注浆管(22)底部两侧的两个油缸(7)，两个油缸(7)为液压伸缩式油缸，对称布置在注浆管(22)的两侧，两个油缸(7)同步伸缩，以使得注浆管(22)沿竖向运动不会倾斜。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端管(15)的直径与所述注浆管(22)的直径一致，所述端管(15)的开口端的内壁设置突出(23)，所述端管(15)的封堵端设置A、B液出口。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力室(2)的侧壁为透明有机玻璃材料，所述压力室(2)的上盖板与底部法兰为金属材质，压力室(2)的侧壁、上盖板与底部法兰通过螺杆(14)固定成一个整体。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在注浆管(22)和端管(15)的内部设置液高压软管-A(20)、液高压软管-B(21)，所述液高压软管-A(20)、液高压软管-B(21)的一端分别连接在底帽(8)上的A、B液注入口，另一端分别连接在端管(15)的A、B液出口，A、B液出口流出的液体在端管(15)后形成的空腔(13)内混合并凝固。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述底板(6)的上部中心处设有试样台座，试样台座外径与试样(4)外径一致，试样台座中心设有圆孔，该圆孔内径与注浆管(22)的外径一致，圆孔内壁设有开槽放置密封圈(19)，注浆管(22)沿圆孔内壁上下运动，用来模拟盾构的推进。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在试样(4)的顶部设置盖板(12)，所述盖板(12)为圆板状，所述盖板(12)的外径与试样(4)外径一致，盖板(12)的上部预留凹槽与轴压杆10接触。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在试样(4)外侧包裹橡胶套(3)，所述橡胶套(3)呈两端开口的圆筒状，材质透明，橡胶套(3)的内径与试样4外径一致，橡胶套(3)的上端箍套在盖板(12)的外缘，下端箍套在台座外缘。