[发明专利]模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置及操作方法

权利要求书

1.模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比装置的操作方法，所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比装置包括底部承台（1）、内侧泥浆筒（4）和外侧半圆筒（5），所述内侧泥浆筒（4）固定安装在底部承台（1）的中间位置，所述外侧半圆筒（5）固定在底部承台（1）上，并设置在内侧泥浆筒（4）的外围使得两者同心布置；所述底部承台（1）上，并位于外侧半圆筒（5）的外侧对称设置有轴柱（2）；所述底部承台（1）上固定有搅拌机支架（3），所述搅拌机支架（3）的顶部固定安装有搅拌机（31），所述轴柱（2）的顶部固定有反力架（7），所述反力架（7）的底部中心部位固定有液压千斤顶（71），所述液压千斤顶（71）的活塞杆底端安装有压力板（6）；在泥浆护壁位置（42）插入应变片；

其特征在于，所述操作方法包括以下步骤：

S1：在平整地面上摆放装置，在装置底部承台（1）上放置外侧半圆筒（5），外侧半圆筒（5）中间位置放入内侧泥浆筒（4），固定好弧板（41），调节高度使弧板（41）低于外侧半圆筒（5）的高度，使用粘钢板胶固定内侧泥浆筒（4）；

S2：装置旁边选择合适位置并挖好所需大小的泥浆池，准备注浆泵和快速吸浆机；

S3：根据实验需要调节装置底部外侧半圆筒（5）直径大小，里面开始填入珊瑚砂，直到与外侧半圆筒（5）顶面平行，在珊瑚砂里面多个位置插入摄像装置（8），以便后续泥浆护壁时记录泥浆渗入速率；

S4：根据预算土压力，开启装置电源，顶部液压千斤顶（71）施加压力带动下端压力板（6）向下移动对外侧半圆筒（5）内的珊瑚砂加压，开启装置底部振动器（11）和侧壁振动源，模拟实际现场打桩或地震产生的振动对泥浆护壁的影响，加压振动同步进行；

S5：选择合适桨叶安装在搅拌机（31）上，并将搅拌机（31）固定在搅拌机支架（3）上，旋转搅拌机支架（3），搅拌棒放于内侧泥浆筒（4）中，根据地质情况在泥浆池中进行泥浆制作，并记录泥浆配比，待泥浆制作结束，注浆泵一端导管放入内侧泥浆筒（4）中，另一端伸入泥浆池中，打开电源，用注浆泵将泥浆抽入内侧泥浆筒（4）中，搅拌内侧泥浆筒（4）中的泥浆，使泥浆处于流动状态，泥浆加到距内侧泥浆筒（4）顶部5cm~7cm处，关闭注浆泵，上提取出内侧泥浆筒（4）中的导管，根据需要调好搅拌机（31）转速频率，打开电机，进行搅拌；

S6：搅拌一段时间，取走内侧泥浆筒（4）和外侧半圆筒（5）间的弧板（41），此时泥浆开始渗入珊瑚砂中，当经过珊瑚砂中预放的摄像装置（8）时，记下经过每个内窥镜摄像头的时间点，便于后期算出泥浆在珊瑚砂中的渗入速率；

S7：泥浆护壁位置（42）提前放入应变片、应力测试片，测出用压力板（6）加压时护壁中力的变化数据，继续搅拌，让泥浆挂在珊瑚砂壁上，若泥浆护壁过程中，内侧泥浆筒（4）中冒出气泡，此时侧壁可能发生坍落，关闭搅拌机，下放预制的用空心玻璃管装放的摄像装置（8），紧贴珊瑚砂壁进行观测，确定泥浆壁坍落位置，分析原因，调节泥浆配比进行弥补；

S8：待泥浆护壁结束，关闭搅拌机（31），上提搅拌棒，旋转搅拌机支架（3）移到一旁，用快速吸浆机抽走筒内剩余泥浆到泥浆池中放置沉淀，以备再次使用；

S9：待泥浆护壁一段时间，应变片、应力测试片提前接入外部检测装置，一边实时记录数据，一边实时观测护壁的变化情况，实验过程用摄像机全程拍摄；

S10：待珊瑚砂泥浆壁开始出现破裂现象，关闭电源，停止加压和振动，回调液压千斤顶（71）使压力板（6）上移，拍摄护壁破裂现象，根据全程记录数据进行分析，重复上述操作，最终配出高强度泥浆，提高护壁强度。

2.根据权利要求1所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比装置的操作方法，其特征在于：所述底部承台（1）采用钢板材料裁剪而成，所述内侧泥浆筒（4）与底部承台（1）之间通过粘钢板胶进行固定。

3.根据权利要求1所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比装置的操作方法，其特征在于：所述外侧半圆筒（5）由弧形板拼接而成，且其纵向能够伸缩拉长；所述内侧泥浆筒（4）由弧形板拼接而成；所述弧形板采用钢板或者钢化玻璃板材料制成，所述内侧泥浆筒（4）的弧板（41）能够单独抽走。