详情

原文传递超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统及方法

专利名称：	超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统及方法
摘要：	本发明公开了超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统及方法，系统包括：试验装置，内部具有浆液仓和水土仓，水土仓半包覆于浆液仓，浆液仓和水土仓之间的界面为部分透水不透砂；浆液仓和水土仓的两端用端盖封堵；活塞，外周面完全贴合于浆液仓的内周壁；供水管路，分别连接于浆液仓和水土仓的进水口处的端盖；出水管路，连接于水土仓的出水口处的端盖；核磁共振成像分析仪，具有供容置试验装置的检测空间。本发明通过核磁共振分析技术，可获取浆液渗透扩散过程中的图像数据、弛豫时间数据，结合检测的注浆压力和承压水压力数据，综合分析超深覆土高承压水下的深层盾构同步注浆过程中的浆液在地层中的渗透扩散模式，为实际施工提供指导。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海工程技术大学
发明人：	刘俊;黄俊;杨梅洁;李培楠;石来;李晓军;俞登华;翟一欣;黄德中;朱雁飞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910102698.0
公开号：	CN109781603A
代理机构：	上海唯源专利代理有限公司
代理人：	曾耀先
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	201620 上海市松江区龙腾路333号
主权项：	1.一种超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统，其特征在于，包括：试验装置，所述试验装置的内部具有同向设置且贯穿所述试验装置的两端的浆液仓和水土仓，所述水土仓半包覆于浆液仓，且所述浆液仓和所述水土仓之间的界面形成为部分透水不透砂的连通界面；所述浆液仓和所述水土仓的两端分别形成进水口和出水口并用端盖封堵；活塞，可活的地设置于所述浆液仓中，所述活塞的外周面完全贴合于所述浆液仓的内周壁；供水管路，分别连接于所述浆液仓和所述水土仓的进水口处的所述端盖；出水管路，连接于所述水土仓的出水口处的所述端盖；以及核磁共振成像分析仪，具有供容置所述试验装置的检测空间。 2.如权利要求1所述的超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统，其特征在于：所述试验装置采用透明的非金属材质制作。 3.如权利要求2所述的超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统，其特征在于：所述试验装置为圆柱形筒状结构，所述浆液仓的横截面呈圆形，所述水土仓的横截面呈月牙形。 4.如权利要求1所述的超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统，其特征在于：所述核磁共振成像分析仪采用低场核磁共振成像分析仪，具有形成所述检测空间的检测试样管，所述检测空间的形状和尺寸匹配于所述试验装置的外周面。 5.如权利要求1所述的超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统，其特征在于：所述连通界面的中间段开孔并设置有透水不透砂的滤网。 6.如权利要求5所述的超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统，其特征在于：所述连通界面中位于所述进水口一侧的端部开槽，槽深贯穿所述连通界面的开孔的所述中间段，所述滤网插设于所述槽中。 7.如权利要求1所述的超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统，其特征在于：所述端盖的形状和尺寸匹配于所述试验装置的两端端部，所述试验装置的两端端部设有螺栓孔，所述端盖的四周采用螺栓固定连接于所述螺栓孔，所述连通界面的两端端部贴抵于所述端盖的内表面。 8.如权利要求1所述的超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统，其特征在于：所述供水管路包括连通于水泵与所述浆液仓的进水口的第一供水支路和连通于所述水泵与所述水土仓的进水口的第二供水支路，且所述第一供水支路和所述第二供水支路上设有第一压力检测装置；所述出水管路包括连通于水箱与所述浆液仓的出水口的第一出水支路和连通于所述水箱与所述水土仓的出水口的第二出水支路，且所述第一出水支路和所述第二出水支路上设有第二压力检测装置。 9.如权利要求8所述的超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验系统，其特征在于：所述水泵通过一供水总管连通于所述第一供水支路和所述第二供水支路，所述供水总管上设有第三压力检测装置。 10.一种超深地层盾构同步注浆渗透扩散模拟核磁实验方法，其特征在于，包括步骤：提供如权利要求1～9中任意一项所述的试验装置，在所述试验装置的所述浆液仓中装有试验浆液，在所述试验装置的所述水土仓中装有试验砂，所述试验浆液位于所述活塞与所述浆液仓的出水口处的端板之间并保持所述试验浆液完全覆盖于所述部分透水不透砂的连通界面；将装有所述试验浆液和所述试验砂的所述试验装置置于核磁共振成像分析仪的检测空间内，并打开所述核磁共振成像分析仪；分别于所述浆液仓和所述水土仓的进水口处的端盖上连接供水管路，并于所述水土仓的出水口处的端盖上连接出水管路；利用所述供水管路向所述浆液仓中注水，推动所述活塞对所述浆液仓中的试验浆液加压至设定的注浆压力值；利用所述供水管路向所述水土仓中注水至设定的承压水压力，模拟超深地层地下水环境；通过所述核磁共振成像分析仪观察并记录所述试验浆液在所述试验砂中的渗透扩散情况，形成注浆图像数据。
所属类别：	发明专利