CN114858657B - 一种渣土改良效果评价的试验方法 - Google Patents

一种渣土改良效果评价的试验方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114858657B
CN114858657B CN202210801164.9A CN202210801164A CN114858657B CN 114858657 B CN114858657 B CN 114858657B CN 202210801164 A CN202210801164 A CN 202210801164A CN 114858657 B CN114858657 B CN 114858657B
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil
slag
sealed
muck
cabin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210801164.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114858657A (zh
Inventor
王凌
余金
张跃明
朱碧堂
梁剑
朱正宜
史策辉
傅雅莉
钟彦之
潘伟波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Metro Design and Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Metro Design and Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Metro Design and Research Institute Co Ltd filed Critical Guangzhou Metro Design and Research Institute Co Ltd
Priority to CN202210801164.9A priority Critical patent/CN114858657B/zh
Publication of CN114858657A publication Critical patent/CN114858657A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114858657B publication Critical patent/CN114858657B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/0642—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield having means for additional processing at the front end
    • E21D9/0678—Adding additives, e.g. chemical compositions, to the slurry or the cuttings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/126—Loading devices or installations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

本发明属于盾构施工渣土改良技术领域，提供一种渣土改良效果评价的试验方法，可模拟实际盾构开挖及排渣过程中渣土的物理力学性能，直观评价渣土排土通畅程度；能够模拟盾构土舱实际压力值，从渣土力的传递效率及表观密度这一新角度评价改良渣土是否均质、流塑性好；此套装置设计合理，操作性强，在实际盾构施工前进行小规模模型试验，可提高施工效率、保证盾构安全掘进。

Description

一种渣土改良效果评价的试验方法
技术领域
本发明属于盾构施工渣土改良技术领域，具体涉及一种渣土改良效果评价的试验方法。
背景技术
由于土压平衡盾构具有机械化程度高、泥浆污染少、对环境影响小、施工安全等诸多优势，目前结合渣土改良技术已广泛应用于各种地层隧道的掘进作业，成为城市地铁建设的首选方式。
土压平衡盾构是将土舱内渣土作为稳定掌子面水土压力的介质，因此，土舱内的渣土力的传递效率对实际施工的安全、地层沉降控制尤为重要。为保证渣土具有良好的流塑性、均质性及力的传递性，需要对其加入添加剂（泡沫、膨润土、聚合物、分散剂等）进行改良，因此需要一种合理、高效的改良渣土效果评价方法。
目前，对于改良渣土效果评价方法多基于坍落度试验、剪切试验、渗透试验，通过坍落度值评价渣土流动性，剪切强度评价渣土摩擦性，渗透系数评价渣土抗渗性。上述方法都是基于少体量渣土通过室内试验对改良效果进行评价，未能体现改良渣土在实际有压条件中掘进与排渣过程中的整体特性。因此常会出现渣土坍落度、渗透性、剪切强度都满足要求，但实际盾构掘进速度慢、掌子面压力不稳，因此根据上述三种方法评价实际土舱中渣土改良效果是不准确的。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种渣土改良效果评价的试验装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种渣土改良效果评价的试验装置包括螺旋出渣***、加压***、连续加渣***、压力传感器***和密封土舱；
所述螺旋出渣***包括渣土输送装置、排渣端口和渣土输送端口，所述渣土输送装置通过所述渣土输送端口与所述密封土舱连接，所述排渣端口与所述渣土输送装置连接；
所述加压***与所述密封土舱连接，并用于调节所述密封土舱内的气压；
所述压力传感器***包括土压力传感器，设于所述密封土舱；
所述连续加渣***包括加渣输送装置、加渣端口和加渣输送端口，所述加渣输送装置通过所述加渣输送端口与所述密封土舱连接，所述加渣端口与所述加渣输送装置连接。
优选的，所述渣土输送装置包括渣土输送筒、螺旋杆、调频电机和第一支架，所述渣土输送筒的一端与所述密封土舱连接，所述渣土输送端口设于所述渣土输送筒与所述密封土舱的连接处，所述调频电机设于所述渣土输送筒的另一端，所述螺旋杆设于所述渣土输送筒内并与所述调频电机的驱动端连接，所述第一支架设于所述渣土输送筒。
优选的，所述第一支架和排渣端口靠近所述渣土输送筒的另一端。
优选的，所述加压***包括空气压缩机、调压阀、压缩空气管路和气压表，所述压缩空气管路的两端分别连接所述密封土舱、空气压缩机的输出端，所述调压阀设于所述压缩空气管路，所述气压表设于所述密封土舱。
优选的，所述加渣输送装置包括输送装置本体、密封推土活塞、液压油缸、顶推杆和反力墙，所述输送装置本体包括加渣输送腔体，所述加渣输送腔体的两端分别与所述密封土舱、密封推土活塞连接，所述加渣输送端口设于所述加渣输送腔体与所述密封土舱的连接处，所述加渣端口与所述加渣输送腔体相通，所述液压油缸设于所述反力墙，所述顶推杆分别与所述密封推土活塞、液压油缸的驱动端连接。
优选的，还包括支撑架，所述支撑架分别与所述密封土舱、输送装置本体连接。
优选的，所述密封土舱设有密封土舱加渣口和密封土舱清洗口。
优选的，所述土压力传感器设于所述密封土舱的内腔，所述密封土舱的内腔的截面为圆形，所述土压力传感器的数量为两个以上且对称设于所述密封土舱的内腔中心线的两侧。
优选的，处于所述密封土舱的内腔中心线的一侧的所述土压力传感器数量为三个且上下设置，上下设置的所述土压力传感器之间的距离为0.33m，处于最顶端的所述土压力传感器距离所述密封土舱的内腔的距离为0.17m。
本方案还公开了一种渣土改良效果评价的试验装置的试验方法，基于上述的渣土改良效果评价的试验装置，包括以下步骤：
S1、配置渣土并通过密封土舱加渣口以及加渣端口装入密封土舱、输送装置本体中，关闭螺旋出渣***的排渣端口的闸门；
S2、调节加压***使密封土舱顶部的气压表的气压值
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
达到0.2-0.3 兆帕；
S3、启动渣土输送装置进行排渣，打开闸门，调节调频电机的转速与液压油缸的推进速度，实现出渣与加渣动态平衡，模拟盾构掌子面开挖与排渣过程；
S4、观察排渣端口的渣土是否排渣通畅、均匀，渣土流动性是否符合要求；
S5、通过密封土舱内的土压力传感器所测土压力值
Figure 176215DEST_PATH_IMAGE002
与气压表所测气压值
Figure 169579DEST_PATH_IMAGE001
进行比较，单位均为兆帕，评价改良渣土压力是否传递均匀及传递效率,压力传递效率用压力传递系数
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
表示，
Figure 360126DEST_PATH_IMAGE004
；
S6、土压力传感器的数量为六个，将土压力传感器所测土压力值
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
进行计算得到掌子面垂直压力梯度
Figure 34821DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
为水平土压力，单位为兆帕，z为土压力传感器与掌子面的垂直距离，单位为米，进一步推导得到渣土表观密度
Figure 495890DEST_PATH_IMAGE008
，单位为吨每立方米，密封土舱上部渣土表观密度
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
、密封土舱下部渣土表观密度
Figure 863417DEST_PATH_IMAGE010
与理想渣土密度
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
进行比较，单位为吨每立方米，评价渣土在土舱内的改良效果，
Figure 105043DEST_PATH_IMAGE012
为密封土舱上部的土压力传感器的间距，单位为米，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013
为密封土舱下部的土压力传感器的间距，单位为米，
Figure 819314DEST_PATH_IMAGE014
为重力加速度，单位为米/秒2。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括有：
本方案与现有室内渣土改良效果评价装置相比存在如下优势：可模拟实际盾构开挖及排渣过程中渣土的物理力学性能，直观评价渣土排土通畅程度；能够模拟盾构土舱实际压力值，从渣土力的传递效率及表观密度这一新角度评价改良渣土是否均质、流塑性好；此套装置设计合理，操作性强，在实际盾构施工前进行小规模模型试验，可提高施工效率、保证盾构安全掘进。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的密封土舱内壁面与土压力传感器的连接示意图；
图3为本发明的土压力传感器排布示意图；
图4为本发明的连续加渣***加渣口与密封土舱清洗口的位置结构示意图；
图5为本发明的密封土舱加渣口、气压表与压缩空气管路的安装位置示意图；
其中：1-调频电机，2-第一支架，3-排渣端口，3-1-闸门，4-渣土输送筒，4-1-渣土输送端口，5-支撑架，5-1-支撑架与密封土舱的连接部位，6-土压力传感器，6-1-第一土压力传感器，6-2-第二土压力传感器，6-3-第三土压力传感器，6-4-第四土压力传感器，6-5-第五土压力传感器，6-6-第六土压力传感器，7-密封土舱，8-气压表，9-压缩空气管路，10-调压阀，11-空气压缩机，12-加渣端口，13-密封推土活塞，14-液压油缸，15-反力墙，16-内腔，16-1-密封土舱加渣口，16-2-连续加渣***加渣口，16-3-密封土舱清洗口。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例：如图1-5所示，本实施例中提供一种渣土改良效果评价的试验装置，包括螺旋出渣***、加压***、连续加渣***、压力传感器***和密封土舱7；
螺旋出渣***包括渣土输送装置、排渣端口3和渣土输送端口4-1，渣土输送装置通过渣土输送端口与密封土舱7连接，排渣端口3与渣土输送装置连接；
加压***与密封土舱7连接，并用于调节密封土舱7内的气压；
压力传感器***包括土压力传感器6，设于密封土舱7；
连续加渣***包括加渣输送装置、加渣端口12和加渣输送端口，加渣输送装置通过加渣输送端口与密封土舱7连接，加渣端口12与加渣输送装置连接。
在本实施例中，具体的，渣土输送装置包括渣土输送筒4、螺旋杆、调频电机1和第一支架2，渣土输送筒4的一端与密封土舱7连接，渣土输送端口设于渣土输送筒4与密封土舱7的连接处，调频电机1设于渣土输送筒4的另一端，螺旋杆设于渣土输送筒4内并与调频电机1的驱动端连接，第一支架2设于渣土输送筒4。
具体的，第一支架2和排渣端口3靠近渣土输送筒4的另一端。
具体的，加压***包括空气压缩机11、调压阀10、压缩空气管路9和气压表8，压缩空气管路9的两端分别连接密封土舱7、空气压缩机11的输出端，调压阀10设于压缩空气管路9，气压表8设于密封土舱7。
具体的，加渣输送装置包括输送装置本体、密封推土活塞13、液压油缸14、顶推杆和反力墙15，输送装置本体包括加渣输送腔体，加渣输送腔体的两端分别与密封土舱7、密封推土活塞13连接，加渣输送端口设于加渣输送腔体与密封土舱7的连接处，加渣端口12与加渣输送腔体相通，液压油缸14设于反力墙15，顶推杆分别与密封推土活塞13、液压油缸14的驱动端连接。
具体的，还包括支撑架5，支撑架5分别与密封土舱7、输送装置本体连接。
具体的，密封土舱7设有密封土舱加渣口16-1和密封土舱清洗口16-3。
具体的，土压力传感器6设于密封土舱7的内腔16，密封土舱7的内腔16的截面为圆形，土压力传感器6的数量为两个以上且对称设于密封土舱7的内腔16中心线的两侧。
具体的，处于密封土舱7的内腔16中心线的一侧的土压力传感器6数量为三个且上下设置，上下设置的土压力传感器6之间的距离为0.33m，处于最顶端的土压力传感器6距离密封土舱7的内腔16的距离为0.17m。
在图2、图4中，半圆形虚线结构为模拟盾构机的圆形刀盘，便于理解。
本方案的工作原理如下：
通过调节渣土输送装置和加渣输送装置实现排渣和加渣动态平衡，根据渣土输送装置的排渣是否顺畅、密封土舱7的土压力监测值
Figure DEST_PATH_IMAGE015
与气压表8气压值
Figure 400468DEST_PATH_IMAGE016
比较得出渣土力传递系数
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，表观密度
Figure 673318DEST_PATH_IMAGE018
与理想渣土密度
Figure DEST_PATH_IMAGE019
是否差异较大，实现对改良渣土综合效果评价。将改良后的渣土装入密封土舱7中，通过加压***调节入密封土舱7内的压力值；加渣***通过加渣口装入改良渣土，再通过调节渣土输送装置和加渣输送装置实现排渣和加渣动态平衡，通过排渣是否顺畅可评价渣土改良流动性是否符合要求也；土压力传感器6通过数据传输线与PC端数据采集仪相连，通过密封土舱7壁土压力传感器6所测的压力值与密封土舱7的顶部的压力值比较，判断改良渣土压力的传递效率，同时还可根据压力值计算出掌子面压力梯度，推导出渣土表观密度，与理想渣土密度进行比较，从而评价改良渣土效果；其中空气压缩机11容积为0.3m3、额定气压为0.8兆帕。整个土舱模型装置可从流动性、压力传递效率和表观密度三方面综合评价改良渣土是否符合盾构施工要求。
本方案还包括一种渣土改良效果评价的试验装置的试验方法，包括以下步骤：
S1、配置渣土并通过密封土舱加渣口16-1以及加渣端口12装入密封土舱7、输送装置本体中，关闭螺旋出渣***的排渣端口3的闸门3-1；
S2、调节加压***使密封土舱7顶部的气压表8的气压值
Figure 339922DEST_PATH_IMAGE001
达到0.2-0.3 兆帕；
S3、启动渣土输送装置进行排渣，打开闸门3-1，调节调频电机1的转速与液压油缸14的推进速度，实现出渣与加渣动态平衡，模拟盾构掌子面开挖与排渣过程；
S4、观察排渣端口3的渣土是否排渣通畅、均匀，渣土流动性是否符合要求；
S5、通过密封土舱内的土压力传感器所测土压力值
Figure 418737DEST_PATH_IMAGE002
与气压表所测气压值
Figure 352932DEST_PATH_IMAGE001
进行比较，单位均为兆帕，评价改良渣土压力是否传递均匀及传递效率,压力传递效率用压力传递系数
Figure 124579DEST_PATH_IMAGE003
表示，
Figure 75218DEST_PATH_IMAGE020
；
S6、土压力传感器的数量为六个，将土压力传感器所测土压力值
Figure 160985DEST_PATH_IMAGE005
进行计算得到掌子面垂直压力梯度
Figure 513469DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 128121DEST_PATH_IMAGE007
为水平土压力，单位为兆帕，z为土压力传感器与掌子面的垂直距离，单位为米，进一步推导得到渣土表观密度
Figure 566056DEST_PATH_IMAGE008
，单位为吨每立方米，密封土舱上部渣土表观密度
Figure 924356DEST_PATH_IMAGE009
、密封土舱下部渣土表观密度
Figure 396926DEST_PATH_IMAGE010
与理想渣土密度
Figure 510375DEST_PATH_IMAGE011
进行比较，单位为吨每立方米，评价渣土在土舱内的改良效果，
Figure 874754DEST_PATH_IMAGE012
为密封土舱上部的土压力传感器的间距，单位为米，
Figure 99062DEST_PATH_IMAGE013
为密封土舱下部的土压力传感器的间距，单位为米，
Figure 98242DEST_PATH_IMAGE014
为重力加速度，单位为米/秒2。
土压力传感器6包括：第一土压力传感器6-1、第二土压力传感器6-2、第三土压力传感器6-3、第四土压力传感器6-4、第五土压力传感器6-5、第六土压力传感器6-6，其对应测得的土压力传感器所测土压力值为
Figure 382593DEST_PATH_IMAGE005
，以上的压力值参考图3，以处于密封土舱的内腔中心线的右侧最高点位置的土压力传感器以顺时针方向依次测量得到。
本方案与现有室内渣土改良效果评价装置相比存在如下优势：可模拟实际盾构开挖及排渣过程中渣土的物理力学性能，直观评价渣土排土通畅程度；能够模拟盾构土舱实际压力值，从渣土力的传递效率及表观密度这一新角度评价改良渣土是否均质、流塑性好；此套装置设计合理，操作性强，在实际盾构施工前进行小规模模型试验，可提高施工效率、保证盾构安全掘进及节约原材料性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种渣土改良效果评价的试验装置的试验方法，其特征在于，基于一种渣土改良效果评价的试验装置，包括螺旋出渣***、加压***、连续加渣***、压力传感器***和密封土舱；
所述螺旋出渣***包括渣土输送装置、排渣端口和渣土输送端口，所述渣土输送装置通过所述渣土输送端口与所述密封土舱连接，所述排渣端口与所述渣土输送装置连接；
所述加压***与所述密封土舱连接，并用于调节所述密封土舱内的气压；
所述压力传感器***包括土压力传感器，设于所述密封土舱的内腔；
所述连续加渣***包括加渣输送装置、加渣端口和加渣输送端口，所述加渣输送装置通过所述加渣输送端口与所述密封土舱连接，所述加渣端口与所述加渣输送装置连接；
所述渣土输送装置包括渣土输送筒、螺旋杆、调频电机和第一支架，所述渣土输送筒的一端与所述密封土舱连接，所述渣土输送端口设于所述渣土输送筒与所述密封土舱的连接处，所述调频电机设于所述渣土输送筒的另一端，所述螺旋杆设于所述渣土输送筒内并与所述调频电机的驱动端连接，所述第一支架设于所述渣土输送筒的下方，所述第一支架和排渣端口靠近所述渣土输送筒的另一端；
所述密封土舱的内腔的截面为圆形，土压力传感器包括：第一土压力传感器、第二土压力传感器、第三土压力传感器、第四土压力传感器、第五土压力传感器、第六土压力传感器，所述第一土压力传感器、第二土压力传感器、第三土压力传感器依次自上往下设置，所述第六土压力传感器、第五土压力传感器、第四土压力传感器依次自上往下设置，所述第一土压力传感器、第二土压力传感器、第三土压力传感器与所述第六土压力传感器、第五土压力传感器、第四土压力传感器对称设于所述密封土舱的内腔中心线的两侧；
所述密封土舱设有密封土舱加渣口和密封土舱清洗口；
所述加渣输送装置包括输送装置本体、密封推土活塞、液压油缸、顶推杆和反力墙，所述输送装置本体包括加渣输送腔体，所述加渣输送腔体的两端分别与所述密封土舱、密封推土活塞连接，所述加渣输送端口设于所述加渣输送腔体与所述密封土舱的连接处，所述加渣端口与所述加渣输送腔体相通，所述液压油缸设于所述反力墙，所述顶推杆分别与所述密封推土活塞、液压油缸的驱动端连接；
包括以下步骤：
S1、配置渣土并通过密封土舱加渣口以及加渣端口装入密封土舱、输送装置本体中，关闭螺旋出渣***的排渣端口的闸门；
S2、调节加压***使密封土舱顶部的气压表的气压值
Figure DEST_PATH_IMAGE001
达到0.2-0.3 兆帕；
S3、启动渣土输送装置进行排渣，打开闸门，调节调频电机的转速与液压油缸的推进速度，实现出渣与加渣动态平衡，模拟盾构掌子面开挖与排渣过程；
S4、观察排渣端口的渣土是否排渣通畅、均匀，渣土流动性是否符合要求；S5、通过密封土舱内的土压力传感器所测土压力值
Figure 255032DEST_PATH_IMAGE002
与气压表所测气压值
Figure 172172DEST_PATH_IMAGE001
进行比较，单位均为兆帕，评价改良渣土压力是否传递均匀及传递效率,压力传递效率用压力传递系数
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表示，
Figure 263494DEST_PATH_IMAGE004
；
S6、土压力传感器的数量为六个，将土压力传感器所测土压力值
Figure DEST_PATH_IMAGE005
进行计算得到掌子面垂直压力梯度
Figure 721020DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为水平土压力，单位为兆帕，z为土压力传感器与掌子面的垂直距离，单位为米，进一步推导得到渣土表观密度
Figure 348442DEST_PATH_IMAGE008
，单位为吨每立方米，密封土舱上部渣土表观密度
Figure DEST_PATH_IMAGE009
、密封土舱下部渣土表观密度
Figure 170904DEST_PATH_IMAGE010
与理想渣土密度
Figure DEST_PATH_IMAGE011
进行比较，单位为吨每立方米，评价渣土在土舱内的改良效果，
Figure 500254DEST_PATH_IMAGE012
为密封土舱上部的土压力传感器的间距，单位为米，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为密封土舱下部的土压力传感器的间距，单位为米，
Figure 13669DEST_PATH_IMAGE014
为重力加速度，单位为米/秒2。
2.根据权利要求1所述的渣土改良效果评价的试验装置的试验方法，其特征在于，所述加压***包括空气压缩机、调压阀、压缩空气管路和气压表，所述压缩空气管路的两端分别连接所述密封土舱、空气压缩机的输出端，所述调压阀设于所述压缩空气管路，所述气压表设于所述密封土舱。
3.根据权利要求1所述的渣土改良效果评价的试验装置的试验方法，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架分别与所述密封土舱、输送装置本体连接。
CN202210801164.9A 2022-07-08 2022-07-08 一种渣土改良效果评价的试验方法 Active CN114858657B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210801164.9A CN114858657B (zh) 2022-07-08 2022-07-08 一种渣土改良效果评价的试验方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210801164.9A CN114858657B (zh) 2022-07-08 2022-07-08 一种渣土改良效果评价的试验方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114858657A CN114858657A (zh) 2022-08-05
CN114858657B true CN114858657B (zh) 2022-10-14

Family

ID=82625934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210801164.9A Active CN114858657B (zh) 2022-07-08 2022-07-08 一种渣土改良效果评价的试验方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114858657B (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201096608Y (zh) * 2007-10-26 2008-08-06 山西新临钢钢铁有限公司 液体示踪剂加入装置
CN101381201A (zh) * 2008-09-08 2009-03-11 江苏天龙玄武岩连续纤维高新科技有限公司 活塞推进密封式多点加料机
CN102226729A (zh) * 2011-06-02 2011-10-26 广厦建设集团有限责任公司 土压平衡盾构渣土压力控制模型试验装置
CN102305844A (zh) * 2011-05-24 2012-01-04 北京工业大学 一种土压平衡盾构施工土体改良试验的土压舱模型装置
CN102381561A (zh) * 2011-09-16 2012-03-21 浙江国裕资源再生利用科技有限公司 一种造纸废渣连续进料装置
CN103115787A (zh) * 2011-11-17 2013-05-22 中铁隧道集团有限公司 土压平衡盾构土体改良研究试验平台
CN103711480A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 中国地质大学（北京） 水平钻进试验装置
CN105952461A (zh) * 2016-06-17 2016-09-21 西南交通大学 一种用于模拟土压平衡盾构施工渣土改良的试验装置及方法
CN108508159A (zh) * 2018-05-11 2018-09-07 洛阳理工学院 一种新型的搅拌外置式渣土改良试验台
CN108731956A (zh) * 2017-04-25 2018-11-02 同济大学 一种土压平衡盾构渣土改良模拟试验装置以及试验方法
CN209878538U (zh) * 2019-05-14 2019-12-31 电子科技大学中山学院 一种熔体流动速率试验机
CN111535821A (zh) * 2020-04-16 2020-08-14 中南大学 基于盾构掘进参数变化的渣土改良控制方法及***
CN112763365A (zh) * 2020-12-04 2021-05-07 山东大学 一种模拟渣土改良运移的试验***及方法
CN113240999A (zh) * 2021-06-22 2021-08-10 腾达建设集团股份有限公司 盾构掘进和土体切削同步渣土改良试验装置和试验方法
CN113910483A (zh) * 2021-10-26 2022-01-11 王小艺 一种塑料密炼机的密封式加料压料机

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201096608Y (zh) * 2007-10-26 2008-08-06 山西新临钢钢铁有限公司 液体示踪剂加入装置
CN101381201A (zh) * 2008-09-08 2009-03-11 江苏天龙玄武岩连续纤维高新科技有限公司 活塞推进密封式多点加料机
CN102305844A (zh) * 2011-05-24 2012-01-04 北京工业大学 一种土压平衡盾构施工土体改良试验的土压舱模型装置
CN102226729A (zh) * 2011-06-02 2011-10-26 广厦建设集团有限责任公司 土压平衡盾构渣土压力控制模型试验装置
CN102381561A (zh) * 2011-09-16 2012-03-21 浙江国裕资源再生利用科技有限公司 一种造纸废渣连续进料装置
CN103115787A (zh) * 2011-11-17 2013-05-22 中铁隧道集团有限公司 土压平衡盾构土体改良研究试验平台
CN103711480A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 中国地质大学（北京） 水平钻进试验装置
CN105952461A (zh) * 2016-06-17 2016-09-21 西南交通大学 一种用于模拟土压平衡盾构施工渣土改良的试验装置及方法
CN108731956A (zh) * 2017-04-25 2018-11-02 同济大学 一种土压平衡盾构渣土改良模拟试验装置以及试验方法
CN108508159A (zh) * 2018-05-11 2018-09-07 洛阳理工学院 一种新型的搅拌外置式渣土改良试验台
CN209878538U (zh) * 2019-05-14 2019-12-31 电子科技大学中山学院 一种熔体流动速率试验机
CN111535821A (zh) * 2020-04-16 2020-08-14 中南大学 基于盾构掘进参数变化的渣土改良控制方法及***
CN112763365A (zh) * 2020-12-04 2021-05-07 山东大学 一种模拟渣土改良运移的试验***及方法
CN113240999A (zh) * 2021-06-22 2021-08-10 腾达建设集团股份有限公司 盾构掘进和土体切削同步渣土改良试验装置和试验方法
CN113910483A (zh) * 2021-10-26 2022-01-11 王小艺 一种塑料密炼机的密封式加料压料机

Also Published As

Publication number Publication date
CN114858657A (zh) 2022-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111271060B (zh) 多场耦合矿井智能开采模型试验***
CN102305844B (zh) 一种土压平衡盾构施工土体改良试验的土压舱模型装置
CN208206964U (zh) 模拟深埋地层动水条件下高压注浆装置
CN105334142B (zh) 一种用于模拟盾构泥膜形成的实验装置
CN106525526B (zh) 一种含瓦斯原煤高压注水及径向瓦斯渗透率的测定方法
CN106767515A (zh) 一种隧道病害快速诊断防治方法
CN108196034A (zh) 模拟深埋地层动水条件下高压注浆装置及试验方法
CN102226729B (zh) 土压平衡盾构渣土压力控制模型试验装置
CN111914373B (zh) 长距离岩石顶管摩阻力计算方法及管岩接触状态检测方法
CN207675549U (zh) 一种用于巷道围岩锚固体力学性能测试的试验***
CN114152510A (zh) 用于富水破碎岩层动水注浆加固模型试验装置及试验方法
CN106706697A (zh) 模拟地下水流动作用下预降温冻结法施工的模型试验装置
CN112485125A (zh) 一种可控土体损失率的隧道模型试验装置及试验方法
CN109932501A (zh) 可视化的泥水盾构开挖面失稳模型试验装置和试验方法
CN104849429B (zh) 带土舱模拟的盾构地层适应性测试方法
CN114858657B (zh) 一种渣土改良效果评价的试验方法
CN202083507U (zh) 一种土压平衡盾构渣土压力控制模型试验装置
CN202092933U (zh) 一种土压平衡盾构施工土体改良试验的土压舱模型装置
CN214668444U (zh) 深部真三轴各向异性煤岩瓦斯渗流耦合试验***
CN103471977A (zh) 一种煤矸石充填体瓦斯透气性的检测***及其检测方法
CN204301779U (zh) 一种室内深孔注浆多参数联合测试仪
CN116591231A (zh) 一种气压式水平竖直组合荷载实验装置
CN216788423U (zh) 一种免盾构机模型的多功能缩尺盾构模型
CN208024363U (zh) 可直观观察及量测的钢管混凝土灌注模拟试验拱架
CN116163710A (zh) 一种抑制体积压裂裂缝内煤粉向井筒运移的可视化模拟装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant