[发明专利]富水地层盾构隧道同步注浆的试验装置及方法

权利要求书

1.一种富水地层盾构隧道同步注浆的试验装置，其特征在于：

试验箱(1)的前壁为透明的有机玻璃板(1a)；试验箱(1)底部的左侧固定有用以模拟盾构隧道管片的长方体状的垫块(2)，垫块(2)与试验箱(1)的左侧壁紧贴；垫块(2)外罩有与其形状适配的、用以模拟盾构机外壳的盾壳(3)；

所述的盾壳(3)右侧板的中部与推动杆(3a)的右端连接；推动杆(3a)的左端通过垫块(2)中部的通孔，并穿出试验箱(1)的左侧壁；盾壳(3)顶板中部埋有注浆管(4)，注浆管(4)的出浆口位于盾壳(3)顶板的左侧面上，注浆管(4)的进浆口穿过试验箱(1)的右侧壁与泵浆设备(5)连接；

所述的盾壳(3)上表面的右侧搭接有水平挡板(6)，水平挡板(6)的右端固定在试验箱(1)的右侧壁上；

所述的试验箱(1)的顶部螺栓连接有盖板(9)，试验箱(1)的左侧壁的中上部安装有带阀门和流速计(10a)的进水管(10)，进水管(10)的左端与泵水设备连接；试验箱(1)右侧壁的中上部安装有带阀门的排水管(11)，排水管(11)上设有流速计(11a)。

2.根据权利要求1所述的一种富水地层盾构隧道同步注浆的试验装置，其特征在于：所述的试验箱(1)侧壁的顶面设有密封垫，盾壳(3)的右侧壁的周缘均设有密封条(7)。

3.根据权利要求1所述的一种富水地层盾构隧道同步注浆的试验装置，其特征在于：所述的试验箱(1)的前方还设有高速摄像仪。

4.一种使用权利要求1所述的富水地层盾构隧道同步注浆的试验装置，进行富水地层盾构隧道同步注浆的试验方法，其步骤是：

A、打开盖板(9)，在盾壳(3)顶板与水平挡板(6)上方的试验箱(1)内，填筑满模拟地层的土样(8)，再盖上盖板(9)，并用螺栓固紧盖板(9)；

B、打开进水管(10)的阀门，关闭排水管(11)的阀门，再按设定的泵水水压开启泵水设备，待进水管(10)上的流速计(10a)的读数为零时，按设定开启度打开排水管(11)的阀门，直至排水管(11)上流速计(11a)的读数保持稳定，并记录此时排水管(11)上流速计(11a)的读数；

C、向右推动推动杆(3a)，使盾壳(3)向右推进，并在垫块(2)的上方与土样(8)底部形成动态的盾尾注浆空间；同时，打开泵浆设备(5)，泵浆设备(5)按设定速度对盾尾注浆空间进行同步注浆；直至盾壳(3)向右推进到设定的距离，完成同步注浆过程；

以上同步注浆过程中，在试验箱(1)前壁的透明有机玻璃板(1a)前，同步观察并拍摄浆料在盾尾注浆空间的填充、稀释及分散过程；

D、待盾尾注浆空间中的浆料凝固成固结体后，打开盖板(9)、卸掉土样(8)，从试验箱(1)里取出固结体；观察并拍摄固结体的凝固形状及状态，并测试固结体的强度，得到同步注浆的注浆质量。