本發(fā)明涉及土體滲透穩(wěn)定試驗(yàn)裝置，尤其涉及砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

1、在砂礫地層中進(jìn)行盾構(gòu)開(kāi)挖，由于砂礫地層滲透性大，砂卵石地層容易坍塌，地層成拱性差，因而地面的變形更加難以控制。運(yùn)用注漿法對(duì)砂礫層進(jìn)行注漿處理是盾構(gòu)施工過(guò)程中遇到的常見(jiàn)方法。注漿技術(shù)雖然在隧道工程有著廣泛的應(yīng)用，但是目前對(duì)于注漿理論中滲透方面研究還不完善，很大程度上仍依靠施工經(jīng)驗(yàn)，施工具有很大的盲目性。

2、為了測(cè)得隧道穿越區(qū)域的砂礫地層滲透性，一般結(jié)合工程取樣技術(shù)，將地下局部區(qū)域試樣鉆取到地面灌水滲透試驗(yàn)，取樣過(guò)程中容易造成樣品擾動(dòng)，土體內(nèi)孔隙發(fā)生變化，造成滲透性測(cè)試失準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，包括基準(zhǔn)桿，基準(zhǔn)桿下端固定連接切割筒體，切割筒體下端面間隔設(shè)置切削孔，所述切割筒體設(shè)置空腔，切削孔與空腔連通，每個(gè)切削孔一側(cè)固定連接刮刀，切割筒體內(nèi)部固定連接測(cè)試筒體，所述測(cè)試筒體底部呈敞口結(jié)構(gòu)，測(cè)試筒體底部設(shè)置收納槽，收納槽內(nèi)環(huán)形陣列轉(zhuǎn)動(dòng)連接多個(gè)切斷桿，切斷桿與收納槽側(cè)壁之間固定連接柔性鋼絲網(wǎng)，切割筒體內(nèi)豎向滑動(dòng)設(shè)置透水壓板，所述透水壓板上側(cè)設(shè)置下壓裝置，所述基準(zhǔn)桿固定連接位移傳感器；

4、所述切斷桿通過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)使轉(zhuǎn)動(dòng)。

5、優(yōu)選地，所述下壓裝置包括中空管，中空管下端與透水壓板固定連接，中空管下端側(cè)面設(shè)置出水孔，所述中空管上端側(cè)面固定連接注入管，注入管通過(guò)軟管連接水泵；

6、所述基準(zhǔn)桿側(cè)面設(shè)置避讓通槽，中空管側(cè)面固定連接支桿，基準(zhǔn)桿側(cè)面固定連接電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿的伸縮端與支桿之間固定連接壓力傳感器。

7、優(yōu)選地，所述支桿上側(cè)固定連接護(hù)板，所述護(hù)板與電動(dòng)推桿的伸縮端通過(guò)螺釘固定連接。

8、優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)器包括第一電機(jī)，第一電機(jī)固定連接在切割筒體內(nèi)壁，第一電機(jī)的主軸固定連接第一齒輪，測(cè)試筒體上端固定連接齒環(huán)，第一齒輪與齒環(huán)相嚙合，每個(gè)切斷桿的轉(zhuǎn)軸上端貫穿測(cè)試筒體并固定連接第二齒輪，第二齒輪與齒環(huán)相嚙合。

9、優(yōu)選地，所述測(cè)試筒體中部設(shè)置環(huán)形腔，環(huán)形腔外壁設(shè)置注氣孔，所述切斷桿的轉(zhuǎn)軸包括基準(zhǔn)軸和滑動(dòng)軸，基準(zhǔn)軸與測(cè)試筒體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，滑動(dòng)軸相對(duì)基準(zhǔn)軸軸向滑動(dòng)連接，環(huán)形腔的底側(cè)設(shè)置滑孔，滑孔底部設(shè)置泄氣孔，滑孔內(nèi)設(shè)置復(fù)位彈簧，滑動(dòng)軸外側(cè)固定連接密封凸環(huán)，密封凸環(huán)與滑孔滑動(dòng)連接。

10、優(yōu)選地，所述空腔內(nèi)滑動(dòng)連接密封滑環(huán)，環(huán)形腔的注氣孔與空腔連通，密封滑環(huán)能夠封堵注氣孔。

11、優(yōu)選地，所述空腔內(nèi)固定連接螺旋隔板，螺旋隔板之間形成擠入通道，擠入通道與切削孔對(duì)應(yīng)設(shè)置，兩個(gè)切削孔之間設(shè)置擠出孔，擠出孔通過(guò)扭簧轉(zhuǎn)動(dòng)連接蓋板，與擠出孔對(duì)應(yīng)的兩個(gè)螺旋隔板之間填充有預(yù)拌水泥砂漿干料。

12、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明所提供的砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置通過(guò)切割筒體旋轉(zhuǎn)和下降配合刮刀將基準(zhǔn)孔邊緣的土體擠入空腔內(nèi)存儲(chǔ)，使得基準(zhǔn)孔底部形成一截凸出的柱體，凸出的柱體進(jìn)入測(cè)試筒體內(nèi)，透水壓板接觸凸出的柱體上升并推動(dòng)位移傳感器形成一個(gè)基礎(chǔ)位移量，第一電機(jī)通過(guò)齒輪組驅(qū)使多個(gè)切斷桿將柱體底部截?cái)啵嵝凿摻z網(wǎng)展開(kāi)增加底部支撐面積，隨后將切割筒體和測(cè)試筒體抬升懸置在基準(zhǔn)孔內(nèi)，隨后測(cè)試筒體注入定量的水并對(duì)透水壓板進(jìn)行施壓，位移傳感器形成新的位移量與基礎(chǔ)位移量的差值即由于土體吸水造成失穩(wěn)沉陷的性能，采用在特定深度進(jìn)行滲透穩(wěn)定試驗(yàn)，避免取樣環(huán)節(jié)繁瑣，避免樣品人為受壓變形，避免與實(shí)際土體性狀存在差異。

13、本發(fā)明通過(guò)向密封滑環(huán)上方的空腔內(nèi)注入加壓空氣，密封滑環(huán)下降壓縮底部空間，使得暫時(shí)進(jìn)入空腔內(nèi)的渣土擠出，同時(shí)推出預(yù)拌水泥砂漿干料，配合旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與透水后的試驗(yàn)土體形成拌合吸收試驗(yàn)用水，避免在地底進(jìn)行滲透試驗(yàn)注水造成的該處土體局部失穩(wěn)。

技術(shù)特征：

1.砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，包括基準(zhǔn)桿（1），基準(zhǔn)桿（1）下端固定連接切割筒體（2），切割筒體（2）下端面間隔設(shè)置切削孔，所述切割筒體（2）設(shè)置空腔（22），切削孔與空腔（22）連通，每個(gè)切削孔一側(cè)固定連接刮刀（23），切割筒體（2）內(nèi)部固定連接測(cè)試筒體（3），其特征在于：所述測(cè)試筒體（3）底部呈敞口結(jié)構(gòu)，測(cè)試筒體（3）底部設(shè)置收納槽（31），收納槽（31）內(nèi)環(huán)形陣列轉(zhuǎn)動(dòng)連接多個(gè)切斷桿（32），切斷桿（32）與收納槽（31）側(cè)壁之間固定連接柔性鋼絲網(wǎng)（33），切割筒體（2）內(nèi)豎向滑動(dòng)設(shè)置透水壓板（34），所述透水壓板（34）上側(cè)設(shè)置下壓裝置（4），所述基準(zhǔn)桿（1）固定連接位移傳感器（5）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，其特征在于：所述下壓裝置（4）包括中空管（41），中空管（41）下端與透水壓板（34）固定連接，中空管（41）下端側(cè)面設(shè)置出水孔（42），所述中空管（41）上端側(cè)面固定連接注入管（43），注入管（43）通過(guò)軟管連接水泵；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，其特征在于：所述支桿（45）上側(cè)固定連接護(hù)板（48），所述護(hù)板（48）與電動(dòng)推桿（46）的伸縮端通過(guò)螺釘固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)器（6）包括第一電機(jī)（61），第一電機(jī)（61）固定連接在切割筒體（2）內(nèi)壁，第一電機(jī)（61）的主軸固定連接第一齒輪（62），測(cè)試筒體（3）上端固定連接齒環(huán)（63），第一齒輪（62）與齒環(huán)（63）相嚙合，每個(gè)切斷桿（32）的轉(zhuǎn)軸上端貫穿測(cè)試筒體（3）并固定連接第二齒輪（64），第二齒輪（64）與齒環(huán)（63）相嚙合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，其特征在于：所述測(cè)試筒體（3）中部設(shè)置環(huán)形腔（7），環(huán)形腔（7）外壁設(shè)置注氣孔（71），所述切斷桿（32）的轉(zhuǎn)軸包括基準(zhǔn)軸（321）和滑動(dòng)軸（322），基準(zhǔn)軸（321）與測(cè)試筒體（3）轉(zhuǎn)動(dòng)連接，滑動(dòng)軸（322）相對(duì)基準(zhǔn)軸（321）軸向滑動(dòng)連接，環(huán)形腔（7）的底側(cè)設(shè)置滑孔，滑孔底部設(shè)置泄氣孔（323），滑孔內(nèi)設(shè)置復(fù)位彈簧（324），滑動(dòng)軸（322）外側(cè)固定連接密封凸環(huán)（325），密封凸環(huán)（325）與滑孔滑動(dòng)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，其特征在于：所述空腔（22）內(nèi)滑動(dòng)連接密封滑環(huán)（8），環(huán)形腔（7）的注氣孔（71）與空腔（22）連通，密封滑環(huán)（8）能夠封堵注氣孔（71）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，其特征在于：所述空腔（22）內(nèi)固定連接螺旋隔板（81），螺旋隔板（81）之間形成擠入通道，擠入通道與切削孔對(duì)應(yīng)設(shè)置，兩個(gè)切削孔之間設(shè)置擠出孔，擠出孔通過(guò)扭簧轉(zhuǎn)動(dòng)連接蓋板（82），與擠出孔對(duì)應(yīng)的兩個(gè)螺旋隔板（81）之間填充有預(yù)拌水泥砂漿干料（83）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了砂礫地層施工用砂礫石料滲透穩(wěn)定測(cè)試裝置，包括基準(zhǔn)桿，基準(zhǔn)桿下端固定連接切割筒體，切割筒體下端面間隔設(shè)置切削孔，所述切割筒體設(shè)置空腔，切削孔與空腔連通，每個(gè)切削孔一側(cè)固定連接刮刀，切割筒體內(nèi)部固定連接測(cè)試筒體，所述測(cè)試筒體底部呈敞口結(jié)構(gòu)，測(cè)試筒體底部設(shè)置收納槽，收納槽內(nèi)環(huán)形陣列轉(zhuǎn)動(dòng)連接多個(gè)切斷桿，切斷桿與收納槽側(cè)壁之間固定連接柔性鋼絲網(wǎng)，切割筒體內(nèi)豎向滑動(dòng)設(shè)置透水壓板，所述透水壓板上側(cè)設(shè)置下壓裝置，所述基準(zhǔn)桿固定連接位移傳感器。本發(fā)明通過(guò)在特定深度進(jìn)行滲透穩(wěn)定試驗(yàn)，避免取樣環(huán)節(jié)繁瑣，避免樣品人為受壓變形，避免與實(shí)際土體性狀存在差異。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣慶召,陳世君,李純軍,張細(xì)寶,張建昆,劉仁陽(yáng),李吉,鄧雙,喬世范,張學(xué)民,檀俊坤,黃金勇,王剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵五局集團(tuán)電務(wù)工程有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26