CN216870286U - 一种测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置，包括第一注射器、第二注射器和三通管道；第一注射器用于容纳和推进A液，第二注射器用于容纳和推进B液，三通管道包括第一进液口、第二进液口和出液口Ⅲ，三通管道的第一进液口与第一注射器的出液口相连，三通管道的第二进液口与第二注射器的出液口相连，三通管道的出液口Ⅲ用于使双液浆流向模拟工作面；本技术方案的试验装置中所用到的器材购买方便，成本低廉，组装便捷；试验方法操作简单，与实际工况接近度高，所得结论误差小；试验所用物料较少、人力调配较为容易、试验场地及试验时间的选择均较为灵活，基本不影响现场工程施工进度。
Description
技术领域
本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置。
背景技术
盾构施工所用的双液浆是由A液和B液按一定配比而成混合浆液，A液为水泥浆，B液为水玻璃，水泥与水玻璃的主要化学反应方程式为：
3Ca(OH)2+NaO·nSi02+mH20一Ca·nSi02m·H20+2NaOH
与单纯的水泥水化反应相比，双液浆的凝胶时间较短，这一特性使得双液注浆在工程领域得到了广泛应用，如地铁盾构施工中的二次注浆、堵漏处理、施做止水环、洞门封堵等施工工序，有些工程同步注浆因设备、地质、设计等原因也采用双液注浆。
行业标准《建筑工程水泥—水玻璃双液注浆技术规程》（JGJ／T 211-2010）中规定：一般工程水泥—水玻璃双液注浆堵水防渗应进行试验性施工，重要工程水泥—水玻璃双液注浆堵水防渗应进行专门的注浆试验。
通常试验室给出的双液浆配比对水玻璃浓度有要求，水玻璃在水溶液中的含量常用密度或波美度（°bé）表示，而当前市场出售的水玻璃质量参差不齐，现场检测水玻璃波美度需要使用波美比重计；通过调整A液中水泥含量和调控B液中水玻璃浓度或用量可以获取不同初凝时间的混合液，以适应现场不同情况的需要。
实际工况大多是将调配好的A、B液分别通过泵送在管道内混合后到工作面或者分别泵送至工作面混合；如果混合后的双液浆初凝时间短，则会导致堵管、浆液扩散不好等情况；如果混合后的双液浆初凝时间太长，则浆液易被地下水稀释，进而影响堵漏效果；故为了更好地指导双液注浆施工，很有必要模拟现场实际工况来进行双液浆配比试验，以获得更加准确的双液浆初凝时间。
现有技术中，确定双液浆初凝时间的试验方法一般分为两种：第一种是采用实验量杯直接搅拌A、B液，获取双液浆初凝时间数据；第二种是在施工现场通过实际泵送操作，获取双液浆初凝时间数据。
上述第一种方法的缺点：搅拌动作的本身就可以促进混合浆液的物理和化学反应，使所测得的浆液初凝时间相对要短，与实际工况相比，试验数据误差大。
上述第二种方法的缺点：试验物资及人力的调配与实际施工相当，工作量较大，且易导致较大量的材料浪费，还无法使试验提前，耽误现场的工程进度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置。
要解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置，包括第一注射器、第二注射器和三通管道；第一注射器和第二注射器均包括乳头、空筒、活塞、活塞轴和活塞柄，乳头处设有出液口；第一注射器用于容纳和推进A液，第二注射器用于容纳和推进B液，三通管道包括第一进液口、第二进液口和出液口Ⅲ，三通管道的第一进液口与第一注射器的出液口相连，三通管道的第二进液口与第二注射器的出液口相连，三通管道的出液口Ⅲ用于使双液浆流向模拟工作面。
进一步地，还包括加长管，加长管的第一开口与三通管道的出液口Ⅲ相连，加长管的第二开口用于使双液浆流向模拟工作面。
进一步地，所述第一注射器和第二注射器的空筒上均设有刻度。
进一步地，所述第一注射器和第二注射器的乳头处均设有可拆卸的封堵，封堵与乳头的连接方式为螺纹连接或插接。
本发明可以达到的有益效果为：
（1）试验装置中所用到的器材购买方便，成本低廉，组装便捷；
（2）试验方法操作简单，与实际工况接近度高，所得结论误差小；
（3）试验所用物料较少、人力调配较为容易、试验场地及试验时间的选择均较为灵活，基本不影响现场工程施工进度。
附图说明
图1是本发明实施例1中试验装置的示意图；
图2是本发明实施例2中试验装置的示意图；
图中：1-第一注射器，2-第二注射器，3-三通管道，4-加长管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置，包括第一注射器、第二注射器和三通管道；第一注射器和第二注射器均包括乳头、空筒、活塞、活塞轴和活塞柄，乳头处设有出液口，空筒上均设有刻度，乳头处均设有可拆卸的封堵，封堵与乳头的连接方式为插接；第一注射器用于容纳和推进A液，第二注射器用于容纳和推进B液，三通管道包括第一进液口、第二进液口和出液口Ⅲ，三通管道的第一进液口与第一注射器的出液口相连，三通管道的第二进液口与第二注射器的出液口相连，三通管道的出液口Ⅲ用于使双液浆流向模拟工作面。
上述第一注射器和第二注射器可以选择为市售流食助推器，可以通过操作手柄的行程控制流量，更方便控制。
基于上述试验装置的试验方法，包括如下步骤：
S1：采用水泥和水按质量比1:1调配好A液，并过筛，防止存在大颗粒堵塞管路；B液采用水玻璃原液；
S2：在第一注射器中装入A液
将第一注射器的活塞从空筒中抽离，封堵出液口，在空筒中倒入一定量的A液，再将活塞置于空筒中，将出液口敞开使之与大气相通，轻推活塞使空筒中的气体排出，将出液口与三通管道的第一进液口相连接；
S3：在第二注射器中装入B液
将第二注射器的活塞从空筒中抽离，封堵出液口，在空筒中倒入一定量的B液，再将活塞置于空筒中，将出液口敞开使之与大气相通，轻推活塞使空筒中的气体排出，将出液口与三通管道的第二进液口相连接；
S4：将第一注射器中的A液和第二注射器中的B液同时且按一定流量比例推入三通管道中，A液和B液均通过三通管道的出液口Ⅲ流出；
S5：从三通管道的出液口Ⅲ流出的A液和B液在模拟工作面混合，测试出管外混合的双液浆初凝时间；
S6：及时拆装并清洗试验装置，防止管路堵塞。
本实施例将A液和B液分别设置了如下比例组合设置了三组试验，第一组试验采用上述试验方法，第二组试验采用传统的搅拌法，第三组在施工现场通过实际泵送操作。
A液采用P.O42.5普通硅酸盐水泥50g，与水按质量比1:1调配好；
B液的用量分别为A液体积量的100%、75%、50%、25%。
三组试验所得的双液浆初凝时间结果如下表所示：
可见，在物料配比相同的情况下，采用本实施例的方法所测得的初凝时间与实际工况较为接近，而采用搅拌法所测得的初凝时间与实际工况之间的差别较大，这是因为搅拌法的搅拌动作本身就可以促进混合浆液的物理和化学反应，使所测得的浆液初凝时间相对要短。
但是，一般情况下，施工操作技术文件中会依照传统的搅拌法给出双液浆的配比及初凝时间来指导现场的双液注浆施工，由于搅拌法给出的上述技术参数与实际工况误差较大，故需要利用本实施例的方法进一步对双浆液的配比及初凝时间进行修正，从而更好地指导现场施工。
实施例2
如图2所示，一种测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置，包括第一注射器、第二注射器、三通管道和加长管；第一注射器和第二注射器均包括乳头、空筒、活塞、活塞轴和活塞柄，乳头处设有出液口，空筒上均设有刻度，乳头处均设有可拆卸的封堵，封堵与乳头的连接方式为螺纹连接；第一注射器用于容纳和推进A液，第二注射器用于容纳和推进B液，三通管道包括第一进液口、第二进液口和出液口Ⅲ，三通管道的第一进液口与第一注射器的出液口相连，三通管道的第二进液口与第二注射器的出液口相连，三通管道的出液口Ⅲ加长管的第一开口相连，加长管的第二开口用于使双液浆流向模拟工作面。
基于上述试验装置的试验方法，包括如下步骤：
SA1：采用水泥和水按一定比例调配好A液，B液采用水玻璃原液；
SA2：在第一注射器中装入A液
将第一注射器的活塞从空筒中抽离，封堵出液口，在空筒中倒入一定量的A液，再将活塞置于空筒中，将出液口敞开使之与大气相通，轻推活塞使空筒中的气体排出，将出液口与三通管道的第一进液口相连接；
SA3：在第二注射器中装入B液
将第二注射器的活塞从空筒中抽离，封堵出液口，在空筒中倒入一定量的B液，再将活塞置于空筒中，将出液口敞开使之与大气相通，轻推活塞使空筒中的气体排出，将出液口与三通管道的第二进液口相连接；
SA4：将加长管的第一开口与三通管道的出液口Ⅲ相连；
SA5：将第一注射器中的A液和第二注射器中的B液同时且按一定流量比例推入三通管道中，A液和B液均通过三通管道的出液口Ⅲ流入加长管中，在加长管中形成混合浆液，混合浆液通过加长管的第二开口流至模拟工作面，测试出管内混合的双液浆初凝时间；
SA6：及时拆装并清洗试验装置。
在本发明的描述中，“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅是本发明的其中一种实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思路的前提下所做出的若干改进和润饰均为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置，其特征是：包括第一注射器、第二注射器和三通管道；第一注射器和第二注射器均包括乳头、空筒、活塞、活塞轴和活塞柄，乳头处设有出液口；第一注射器用于容纳和推进A液，第二注射器用于容纳和推进B液，三通管道包括第一进液口、第二进液口和出液口Ⅲ，三通管道的第一进液口与第一注射器的出液口相连，三通管道的第二进液口与第二注射器的出液口相连，三通管道的出液口Ⅲ用于使双液浆流向模拟工作面。
2.根据权利要求1所述的测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置，其特征是：还包括加长管，加长管的第一开口与三通管道的出液口Ⅲ相连，加长管的第二开口用于使双液浆流向模拟工作面。
3.根据权利要求1或2所述的测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置，其特征是：所述第一注射器和第二注射器的空筒上均设有刻度。
4.根据权利要求1或2所述的测试盾构施工双液浆初凝时间的试验装置，其特征是：所述第一注射器和第二注射器的乳头处均设有可拆卸的封堵，封堵与乳头的连接方式为螺纹连接或插接。
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