[实用新型]一种泥水平衡盾构环流系统中管道压力损失规律试验装置

说明书

本实用新型公开一种泥水平衡盾构环流系统中管道压力损失规律试验装置，属于土木工程以及隧道工程领域，包括泥浆箱（1）和若干管道，所述泥浆箱（1）内装有泥浆，所述管道分别与所述泥浆箱（1）的出口和入口相连通，与所述泥浆箱（1）的出口相连的所述管道依次与蝶阀（3）、泥浆泵（4）和电磁流量计（6）相连，所述管道上设有若干管道压力计（10），所述泥浆泵（4）与电源相连。本实用新型可以用于监测渣石在管道中的压力损失，得到环流系统管道中沿程压力损失规律，便于更好的研究泥水盾构环流系统。

技术领域

本实用新型属于土木工程以及隧道工程领域，具体涉及一种泥水平衡盾构环流系统中管道压力损失规律试验装置。

背景技术

近年来，随着我国基础建设的快速推进，泥水平衡式盾构由于其施工的安全性与高效性被广泛应用于公路隧道与地铁隧道的施工中，尤其是在越江工程和输水工程中。在泥水盾构的掘进过程中，新鲜的膨润土泥浆通过环流系统中的进浆管道被泵送至（泥水仓）开挖仓中，用于平衡掌子面前方的水、土压力。从掌子面切削下的渣土与泥水仓中的泥浆混合后，经排浆管道被泵送出隧道至泥水分离厂进行筛分、旋流、压滤处理，进而使得膨润土泥浆得以循环利用。因此泥水盾构的环流系统的有效运行十分重要。

在砂卵石地层中，泥水盾构环流系统中的排浆管道内存在经开挖面切削下来的大粒径异形岩渣颗粒，导致管道内形成局部的湍流，且由于管道形式的多样性，这给环流系统压力损失分析带来了困难，目前岩渣泥浆两相介质共同作用下的管道压力损失规律尚不明确，因此需要探明管道形式、浆液流速、颗粒属性等因素对管道压力损失的影响，探明不同条件下的管道压力损失规律，进而对管道的铺设与渣浆泵的布置提供合理的参考与借鉴。

已有的泥水盾构环流系统试验装置有如下不足之处：

1、部分研究注重管道运输颗粒特性，不关注管道的沿程压力损失规律。

2、针对环流系统的流动特性研究有限，大多是针对掘进过程中的开挖面稳定问题，环流系统被简化，只考虑了管道的进、排功能，不涉及泥浆颗粒两相介质。

3、泥浆浑浊，不透明，无法观测到颗粒的运动状态。

4、以水为载液，与实际工程所用黏性流体的力学性能相差较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种泥水平衡盾构环流系统中管道压力损失规律试验装置，可以用于监测渣石在管道中的压力损失，得到环流系统管道中沿程压力损失规律，便于更好的研究泥水盾构环流系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种泥水平衡盾构环流系统中管道压力损失规律试验装置，包括泥浆箱和若干管道，所述泥浆箱内装有泥浆，所述管道分别与所述泥浆箱的出口和入口相连通，与所述泥浆箱的出口相连的所述管道依次与蝶阀、泥浆泵和电磁流量计相连，所述管道上设有若干管道压力计，所述泥浆泵与电源相连。

优选的，所述泥浆为CMC黏性泥浆，所述管道为亚克力有机玻璃管。

进一步的，所述泥浆箱内设有泥浆搅拌装置。

优选的，所述泥浆泵为变频泵，通过电缆线与变频器相连。

进一步的，所述管道与所述蝶阀、所述泥浆泵和所述电磁流量计之间通过标准法兰盘连接，所述管道之间通过二通PVC接头连接。

优选的，所述电磁流量计右侧的管道包括水平管道、向右上方倾斜的倾斜管道、竖直管道和水平的出口管道。

优选的，所述水平管道包括两根通过三通PVC接头的管道，所述三通PVC接头的顶部端口上连接岩渣投递口。

进一步的，所述岩渣投递口内由上到下分别设有上部球阀和下部球阀。