[发明专利]考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置及方法

权利要求书

1.一种考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置，其特征在于，包括：

试验筒，包括土样筒、围压筒、注浆室以及排水室，所述土样筒内用以填充土样，且所述土样筒的筒壁可形变设置，所述围压筒套设于所述土样筒，且所述围压筒的筒壁与所述土样筒的筒壁之间限定出围压腔，所述注浆室与所述土样筒的下筒口连通，所述排水室与所述土样筒的上筒口连通；

储水组件，包括第一储水装置和第二储水装置，所述第一储水装置与所述围压腔连通，所述第二储水装置与所述排水室连通；

浆液筒，与所述注浆室连通，所述浆液筒用以储存浆液；

压力施加装置，用以分别向所述第一储水装置内、所述第二储水装置内以及所述浆液筒内施加气压；以及，

检测组件，用以检测所述土样筒内的土样的孔压、以及用以检测所述第二储水装置的重量。

2.如权利要求1所述的考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置，其特征在于，所述土样筒包括上下连接的多个子筒体，每一所述子筒体包括橡胶薄膜和固定框架，所述橡胶薄膜围合成筒状，所述固定框架套设在所述橡胶薄膜的外周，多个所述橡胶薄膜构成所述土样筒的筒壁。

3.如权利要求2所述的考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置，其特征在于，相邻所述子筒体之间通过法兰连接。

4.如权利要求1所述的考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置，其特征在于，所述检测组件包括：

多个孔压计，多个所述孔压计用以上下间隔地放置在所述土样筒内的土样内，以对应检测土样多个高度处的孔压；以及，

称重天秤，用以置于所述第二储水装置的下侧，以检测所述第二储水装置的重量。

5.如权利要求1所述的考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置，其特征在于，在自上向下的方向上，所述注浆室的内径逐渐递减设置；

所述浆液筒通过注浆管连通在所述注浆室的下端。

6.如权利要求1所述的考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置，其特征在于，所述注浆室的上端与所述土样筒的下筒口通过密封圈密封连接。

7.如权利要求1所述的考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置，其特征在于，所述排水室的下端与所述土样筒的上筒口通过密封圈密封连接。

8.如权利要求1所述的考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置，其特征在于，所述排水室的上端和下端均设有滤网。

9.如权利要求1所述的考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置，其特征在于，所述压力施加装置包括空气压缩机，所述空气压缩机具有第一出气口、第二出气口和第三出气口，所述第一出气口通过气管与所述第一储水装置连通，所述第二出气口通过气管与所述第二储水装置连通，所述第三出气口通过气管与所述浆液筒连通。

10.一种如权利要求1至9任意一项所述的考虑大埋深、高水压的盾构隧道壁后注浆试验装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10、将土样填充在所述土样筒内；

步骤S20、在所述第一储水装置内加水，通过所述压力施加装置向所述第一储水装置内施加气压，以驱使所述第一储水装置内的水流向所述土样筒内，以在所述土样筒内的土样内形成孔压；

步骤S30、在所述第二储水装置内加水，通过所述压力施加装置向所述第二储水装置内施加气压，以驱使所述第二储水装置内的水流向所述围压腔内，以在所述围压腔内形成作用于所述土样筒的筒壁的围压；

步骤S40、在所述浆液筒内加入浆液，通过所述压力施加装置向所述浆液筒内施加气压，以驱使所述浆液筒内的浆液经所述注浆室排入所述土样筒内；

步骤S50、使用所述检测组件检测所述土样筒内的土样的孔压以及所述第二储水装置的重量，并使用电脑连接所述检测组件，实时读取孔压数据和重量数据；

步骤S60、根据电脑读取数据计算渗透系数随时间和空间的变化；

步骤S70、浆液渗透完成后，使用环刀按不同高度分段取土样进行固结强度测定和渗透深度判断。