1.模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置,其特征在于:它包括底部承台(1)、内侧泥浆筒(4)和外侧半圆筒(5),所述内侧泥浆筒(4)固定安装在底部承台(1)的中间位置,所述外侧半圆筒(5)固定在底部承台(1)上,并设置在内侧泥浆筒(4)的外围使得两者同心布置;所述底部承台(1)上,并位于外侧半圆筒(5)的外侧对称设置有轴柱(2);所述底部承台(1)上固定有搅拌机支架(3),所述搅拌机支架(3)的顶部固定安装有搅拌机(31),所述轴柱(2)的顶部固定有反力架(7),所述反力架(7)的底部中心部位固定有液压千斤顶(71),所述液压千斤顶(71)的活塞杆底端安装有压力板(6);在泥浆泥浆护壁位置(42)插入应变片。
2.根据权利要求1所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置,其特征在于:
所述底部承台(1)采用钢板材料裁剪而成,所述内侧泥浆筒(4)与底部承台(1)之间通过粘钢板胶进行固定。
3.根据权利要求1所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置,其特征在于:
所述外侧半圆筒(5)由弧形板拼接而成,且其纵向能够伸缩拉长;所述内侧泥浆筒(4)由弧形板拼接而成;所述弧形板采用钢板或者钢化玻璃板材料制成,所述内侧泥浆筒(4)的弧板(41)能够单独抽走。
4.根据权利要求1所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置,其特征在于:
所述搅拌机支架(3)的底部采用转动结构,且搅拌机(31)的轴杆采用伸缩结构,臂杆能够折合。
5.根据权利要求1所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置,其特征在于:
所述反力架(7)为厚钢板材料支撑,其顶端为固定结构;所述压力板(6)焊接固定在液压千斤顶(71)的活塞杆底端;所述压力板(6)为半圆弧状,采用钢板或者钢化玻璃板材料制成。
6.根据权利要求1或5所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置,其特征在于:所述压力板(6)的中心位置直径大于内侧泥浆筒(4)的直径。
7.根据权利要求1所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置,其特征在于:
试验时,所述内侧泥浆筒(4)和外侧半圆筒(5)之间添加珊瑚砂,所述内侧泥浆筒(4)内部加入泥浆。
8.根据权利要求1所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置,其特征在于:
所述底部承台(1)的底部中心部位固定安装有振动器(11),用于模拟施工或地震产生的振动,并与内侧泥浆筒(4)之间通过钢板分隔。
9.根据权利要求7所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置,其特征在于:
所述珊瑚砂内部插入摄像装置(8),用于观测泥浆渗透速率;摄像装置(8)为在透明导管中从上到下等距离进行放置的内窥镜摄像头。
10.权利要求1-9任意一项所述模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置的操作方法,其特征在于包括以下步骤:S1:在平整地面上摆放装置,在装置底部承台(1)上放置外侧半圆筒(5),外侧半圆筒(5)中间位置放入内侧泥浆筒(4),固定好弧板(41),调节高度使弧板(41)低于外侧半圆筒(5)的高度,使用粘钢板胶固定内侧泥浆筒(4);
S2:装置旁边选择合适位置并挖好所需大小的泥浆池,准备注浆泵和快速吸浆机;
S3:根据实验需要调节装置底部外侧半圆筒(5)直径大小,里面开始填入珊瑚砂,直到与外侧半圆筒(5)顶面平行,在珊瑚砂里面多个位置插入摄像装置(8),以便后续泥浆护壁时记录泥浆渗入速率;
S4:根据预算土压力,开启装置电源,顶部液压千斤顶(71)施加压力带动下端压力板(6)向下移动对外侧半圆筒(5)内的珊瑚砂加压,开启装置底部振动器(11)和侧壁振动源,模拟实际现场打桩或地震产生的振动对泥浆护壁的影响,加压振动同步进行;
S5:选择合适桨叶安装搅拌机(31)固定在搅拌支架(3),旋转搅拌支架(3),搅拌棒放于内侧泥浆筒(4)中,根据地质情况在泥浆池中进行泥浆制作,并记录泥浆配比,待泥浆制作结束,注浆泵一端导管放入内侧泥浆筒(4)中,另一端伸入泥浆池中,打开电源,用注浆泵将泥浆抽入内侧泥浆筒(4)中,搅拌泥浆筒中的泥浆,使泥浆处于流动状态,泥浆加到与距内侧泥浆筒(4)顶部5cm 7cm处,关闭注浆泵,上提取出泥浆筒中的导管,根据需要调好搅拌机~(31)转速频率,打开电机,进行搅拌;
S6:搅拌一段时间,取走内侧泥浆筒(4)和外侧半圆筒(5)间的弧板(41),此时泥浆开始渗入珊瑚砂中,当经过珊瑚砂中预放的摄像装置(8)时,记下经过每个内窥镜摄像头的时间点,便于后期算出泥浆在珊瑚砂中的渗入速率;
S7:泥浆护壁处(42)提前放入应变片、应力测试片,测出用压力板(6)加压时护壁中力的变化数据,继续搅拌,让泥浆挂在珊瑚砂壁上,若泥浆护壁过程中,泥浆筒中冒出气泡,此时侧壁可能发生坍落,关闭搅拌机,下放预制的用空心玻璃管装放的摄像装置(8),紧贴珊瑚砂壁进行观测,确定泥浆壁坍落位置,分析原因,调节泥浆配比进行弥补;
S8:待泥浆护壁结束完成,关闭搅拌机(31),上提搅拌棒,旋转搅拌支架(3)移到一旁,用快速吸浆机抽走筒内剩余泥浆到泥浆池中放置沉淀,以备再次使用;
S9:待泥浆护壁一段时间,应力片、应变测试片提前接入外部检测装置,一边实时记录数据,一边实时观测护壁的变化情况,实验过程用摄像机全程拍摄;
S10:待珊瑚砂泥浆壁开始出现破裂现象,关闭电源,停止加压和振动,回调液压千斤顶(71)使压力板(6)上移,拍摄护壁破裂现象,根据全程记录数据进行分析,重复上述操作,最终配出高强度泥浆,提高护壁强度。