[实用新型]一种用于分区电渗减粘的电阻控制式试验装置

说明书

本实用新型提供一种用于分区电渗减粘的电阻控制式试验装置，该装置包括装置底座、电渗阳极、电渗阴极、滑动变阻器、电阻、滑动片、电阻盒、基座I、基座II、连接杆、螺栓；当装置与土体接触时，不同分区内中心位置处的电渗阳极和基座I依据不同的受压状态产生不同的形变，从而使得滑动变阻器电阻变化，达到不同分区内电渗程度不同的效果，是优化土体与金属界面间减粘降阻的有效手段。

技术领域

本实用新型属于隧道与地下工程试验仪器技术领域，特别涉及一种用于分区电渗减粘的电阻控制式试验装置

背景技术

随着我国经济的发展和科技的进步，隧道交通建设得到了加速发展，其中盾构技术发挥了重大的作用。盾构技术凭借其适用性高、施工速度快等优点得到了广泛应用，然而当盾构穿越富水富黏地层时，盾构刀盘中心区域极易形成泥饼并不断扩散，严重的刀盘结泥饼现象会造成刀具磨损严重、刀盘扭矩增大等问题，从而引起工程成本增加以及工期延误等连锁反应。因此，对刀盘与土体间的黏附问题进行探索，探索能有效消除土体与刀盘间黏附的方法，具有十分重要的现实意义。

目前已有很多的专家学者使用电渗方法开展试验研究；如：丛茜在《非光滑表面电渗减粘脱土原理的试验研究》中，使用自制的电渗装置，开展了在金属构件非光滑表面上的电渗减粘试验研究。然而，现有的电渗试验装置往往采用外部电源供电，需要手动调节电源改变电渗电极间的电压大小，以达到最佳的减粘效果，试验过程较为漫长；且没有考虑到土体的不均匀性，土体与装置之间接触状态是不同的，难以保证土体各部位都得到充分的电渗。

为克服以上不足，本实用新型提出一种用于分区电渗减粘的电阻控制式试验装置，当装置与土体接触时，不同分区内中心位置处的电渗阳极和基座I依据不同的受压状态产生不同的形变，从而使得滑动变阻器电阻变化，达到不同分区内电渗程度不同的效果，是优化土体与金属界面间减粘降阻的有效手段。

实用新型内容

本实用新型提出一种用于分区电渗减粘的电阻控制式试验装置，其目的在于解决目前试验手段不能根据土体与金属界面间实际的黏附情况选取合适的电压进行电渗试验的问题，当装置与土体接触时，不同分区内中心位置处的电渗阳极和基座I依据不同的受压状态产生不同的形变，从而使得滑动变阻器电阻变化，达到不同分区内电渗程度不同的效果。

一种用于分区电渗减粘的电阻控制式试验装置，其特征在于，包括装置底座 1、电渗阳极2、电渗阴极3、滑动变阻器4、电阻5、滑动片6、电阻盒7、基座 I8、基座II9、连接杆10、螺栓11；

所述装置底座1采用硬质绝缘材料，在上表面均匀开设9个宽度为3cm、深度为0.8cm的正方形槽，用以容纳电渗阴极3；下部中心位置设置连接杆10，使用螺栓11固定连接，连接杆10尾部设有凹槽和螺栓11，可与拉拔测力装置相连接；

所述电渗阴极3在中心位置开孔，容纳滑动变阻器4；在滑动变阻器4上部设置基座I8，基座I8采用弹性绝缘憎水材料，以防止电渗过程中电渗阴极3处聚集的水造成装置短路；

所述基座II9呈螺旋形布置在电渗阴极3上，与基座I8相连；基座II9采用硬质绝缘憎水材料，以防止电渗过程中电渗阴极3处聚集的水造成装置短路；

所述电渗阳极2呈螺旋型布置在基座II9和基座I8上。

进一步地，所述滑动变阻器4由电阻5、滑动片6及电阻盒7组成；电阻盒 7采用绝缘材料，内部开设有工字形槽孔，一侧槽内插入电阻5，另一侧槽内布置滑动片6；

所述滑动片6一端与电渗阳极2连接，滑动片6另一端呈夹状，与电阻5接触；电阻5与外部电源正极间使用导线连接；电渗阴极3下任一点处与外部电源负极连接。

进一步地，所述各分区的基座I8在不同压力作用下，产生不同程度的变形，驱动滑动变阻器4中的滑动片6产生不同幅度的上下滑动，造成各分区的有效电阻不同；