一种盾构用黏土化学信号评价装置

本发明属于盾构施工，尤其涉及一种盾构用黏土化学信号评价装置。

背景技术：

1、盾构施工过程中，黏土黏结在tbm金属刀盘表面会影响刀盘工作效率，甚至造成刀盘堵塞，停机等问题。黏土与盾构tbm金属刀盘黏结机理是黏土中的离子与金属离子间的相互作用，现阶段解决黏土与刀盘黏结问题的手段是通过对黏土施加化学改良剂或对黏土采用电渗透方法，两种方法均需明确黏土的ph值。但是目前，针对盾构刀盘黏土中的ph信号进行定量检测的手段较为匮乏，因此亟待一种信号评价装置，解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种盾构用黏土化学信号评价装置，以解决上述问题，能够准确了解黏土与刀盘之间的黏结机理。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种盾构用黏土化学信号评价装置，包括：

3、气压箱，内部设置有气压腔，且该气压腔被配置为具有可调节的环境参数、用以模拟盾构施工中的土压和水压；

4、析出箱，布置于所述气压腔内，用于盛装黏土，所述析出箱上设置有通电机构，所述通电机构分别具有一正极端和一负极端，所述正极端和负极端与所述黏土相连、以在通电状态下使所述黏土析出电渗透水，且所述正极端和负极端配合以将所述析出箱的两侧分别划分为正极侧和负极侧；

5、其中，在所述黏土黏结状态下，析出的所述电渗透水被赋予沿所述析出箱内部至所述负极侧方向运动；

6、收集箱，与所述负极侧连通、用于收集所述电渗透水；

7、检测组件，所述检测组件的检测端设置在所述收集箱内，用于获取该电渗透水的ph值。

8、优选的，还包括：

9、压力检测仪，设置在所述气压箱内，所述压力检测仪被配置为与所述黏土相连，以获取所述黏土的受压信号；

10、温度检测仪，设置在所述析出箱内，且与所述黏土相连，所述温度检测仪用于获取所述黏土的温度信号；

11、其中，所述环境参数由所述受压信号和温度信号配合构成。

12、优选的，还包括：

13、液漏，设置在所述析出箱上，所述液漏分别具有一进液端和一出液端，所述析出箱靠近所述负极侧部分开设有通孔，所述进液端通过过滤件与所述通孔连通，所述出液端被配置为延伸至所述收集箱内，其中，所述液漏上相对于所述进液端与所述出液端之间设置有阀门。

14、优选的，所述过滤件为网筛，所述网筛固接在所述液漏的进液端。

15、优选的，所述析出箱为顶端开口的筒状结构，所述析出箱被配置为与所述负极端相连以构成所述负极侧；

16、阳极棒，伸入所述黏土内且与所述析出箱不接触，所述阳极棒的顶端伸出所述析出箱与所述正极端相连。

17、优选的，所述通电机构包括：

18、脉冲继电器，通过导线分别将正极与所述阳极棒相连，且负极与所述析出箱相连；

19、脉冲信号发生器，一端与所述脉冲继电器通电相连，另一端连接有电源。

20、优选的，还包括：

21、绝缘箱，罩设在所述析出箱外，且所述绝缘箱布置在所述气压腔内。

22、优选的，所述检测组件包括：

23、ph传感器，设置在所述收集箱上，且探测端伸入所述电渗透水。

24、优选的，还包括：

25、支架，所述支架上形成有评价台，所述收集箱放置在所述评价台上，所述气压箱通过支杆固定在所述收集箱的上方。

26、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

27、本发明通过气压箱模式盾构施工过程中，刀具作用至黏土时黏土产生的黏结压力，并且将黏土盛放在析出箱内，利用通电机构与黏土相连，使得黏土中析出电渗透水，同时将析出箱上划分出正极侧和负极侧，使得电渗透水沿负极侧的方向运动，利用收集箱回收电渗透水并通过检测组件对收集的电渗透水进行ph值检测，从而实现对黏土黏结状态下的ph值进行检测，进而便于人们探寻由ph值导致的刀具与黏土黏结的情况与盾构施工过程中的环境参数之间的关系，另外，在本技术方案通过对黏土进行通电析出电渗透水，并针对析出的电渗透水进行ph值检测的基础上，有效的提高了对盾构施工过程中评估黏结机理的准确性。

技术特征：

1.一种盾构用黏土化学信号评价装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的盾构用黏土化学信号评价装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的盾构用黏土化学信号评价装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的盾构用黏土化学信号评价装置，其特征在于，所述过滤件为网筛(9)，所述网筛(9)固接在所述液漏(11)的进液端。

5.根据权利要求1所述的盾构用黏土化学信号评价装置，其特征在于：所述析出箱(7)为顶端开口的筒状结构，所述析出箱(7)被配置为与所述负极端相连以构成所述负极侧；

6.根据权利要求5所述的盾构用黏土化学信号评价装置，其特征在于，所述通电机构包括：

7.根据权利要求1所述的盾构用黏土化学信号评价装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的盾构用黏土化学信号评价装置，其特征在于，所述检测组件包括：

9.根据权利要求1所述的盾构用黏土化学信号评价装置，其特征在于，还包括：

技术总结本发明属于盾构施工技术领域，一种盾构用黏土化学信号评价装置，包括：气压箱，被配置为具有可调节的环境参数、用以模拟盾构施工中的黏土黏结；析出箱，布置于气压腔内，用于盛装黏土，析出箱上设置有通电机构，通电机构分别具有一正极端和一负极端，正极端和负极端与黏土相连、以在通电状态下使黏土析出电渗透水，且正极端和负极端配合以将析出箱的两侧分别划分为正极侧和负极侧；其中，在黏土黏结状态下，析出的电渗透水被赋予沿析出箱内部至负极侧方向运动；收集箱，与负极侧连通、用于收集电渗透水；检测组件，检测组件的检测端设置在收集箱内，用于获取该电渗透水的pH值。能够准确了解黏土与刀盘之间的黏结机理。技术研发人员：白锦梁,万泽恩,胡淇雅,王紫祺,李树忱受保护的技术使用者：中国矿业大学技术研发日：技术公布日：2024/9/17