CN107741394A - 多功能注浆试验设备 - Google Patents
多功能注浆试验设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107741394A CN107741394A CN201711315996.5A CN201711315996A CN107741394A CN 107741394 A CN107741394 A CN 107741394A CN 201711315996 A CN201711315996 A CN 201711315996A CN 107741394 A CN107741394 A CN 107741394A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slip casting
- pressure
- adjusting means
- grouting
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 113
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims abstract description 145
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 86
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 37
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 14
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 14
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 6
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 17
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 2
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
- G01N15/0826—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种多功能注浆试验设备，属于岩土体注浆工程技术领域，包括注浆测试装置，其特征在于：还包括试验调节装置和数据采集处理装置，数据采集处理装置分别与试验调节装置和注浆测试装置通过数据线连接，试验调节装置，用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；注浆测试装置，用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；数据采集处理装置，用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示。本发明能够同时测试岩土体原有渗透性、高压水、动水及静水环境下的复杂地层的模拟注浆，能在注浆过程中对注浆参数的实时变化、土体内部应力变化进行采集分析，为后期岩土体的注浆动力响应研究提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及到岩土体注浆工程技术领域，尤其涉及一种多功能注浆试验设备。
背景技术
目前针对岩土体注浆工程中注浆压力、注浆量、扩散半径等相关参数及浆液的选取，主要通过施工前现场试验或工程经验确定，对于复杂地质条件下的注浆工程很难对注浆效果进行控制和预测。
采用室内试验的方法，由于目前的测试仪器很少有针对不同地层、岩土组成的地质条件下的渗透性、可灌性的模拟测试，同时对于复杂岩土体和动水、静水、高压水条件的模拟注浆、注浆参数的采集及响应地层土体、孔隙水的注浆响应研究的仪器目前还不多见，所以在注浆施工中对注浆参数和浆液种类的选择缺少足够的试验依据，并且对注浆效果的评价和检验也缺少预见性。
公开号为CN 206114469U，公开日为2017年04月19日的中国专利文献公开了一种模拟不同填充物裂隙的动水注浆试验装置，其特征在于：该装置包括高位水槽、水压力读数仪、流量计、进水阀门、千斤顶、注浆孔、玻璃盖板、废液收集装置、压力表、储浆槽、压力变送器读数仪、DV摄像机、模型箱；模型箱为本试验装置的主体，模型箱水平布置，模型箱的两端由千斤顶支撑，底部设有数个均匀布置的孔，顶部盖有玻璃盖板；模型箱的一端连接有高位水槽，另一端连接有废液收集装置，高位水槽与模型箱的连接管路中设有水压力读数仪、流量计、进水阀门，水压力读数仪设置在模型箱一侧的进水口处，进水阀门设置在连接管路中间，流量计设置在进水阀门的一侧；数个均匀布置的孔中，一个孔选为注浆孔并与储浆槽连接，该注浆孔与储浆槽连接的管路上设有压力表；其余孔为测压孔，测压孔分别与压力变送器读数仪连接；DV摄像机架设注浆孔的正上方。
该专利文献公开的动水注浆试验装置，虽然能够研究渗流条件下填充裂隙内注浆时的压力分布情况及其随浆液扩散的变化规律，但是不能在注浆过程中对注浆参数的实时变化、土体内部应力变化进行采集分析，无法为后期岩土体的注浆动力响应研究提供依据。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种多功能注浆试验设备，本发明能够同时测试岩土体原有渗透性、高压水、动水及静水环境下的复杂地层的模拟注浆，能在注浆过程中对注浆参数的实时变化、土体内部应力变化进行采集分析，为后期岩土体的注浆动力响应研究提供依据。
本发明通过下述技术方案实现：
多功能注浆试验设备，包括注浆测试装置，其特征在于：还包括试验调节装置和数据采集处理装置，所述试验调节装置和注浆测试装置通过胶管连接，所述数据采集处理装置分别与试验调节装置和注浆测试装置通过数据线连接，所述试验调节装置，用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；所述注浆测试装置，用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；所述数据采集处理装置，用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示。
所述试验调节装置包括调节器、进气管和压力源，压力源通过进气管与调节器连接，调节器上设置有总供气阀门、气压马达开关、调压阀门、注浆压力阀门、水压阀门和水流阀门。
所述注浆测试装置包括压水器、浆液发生器和注浆扩散器，压水器、浆液发生器和注浆扩散器均通过胶管与试验调节装置连接，浆液发生器通过管路与注浆扩散器连接，注浆扩散器与数据采集处理装置通过数据线连接。
所述浆液发生器包括筒体、设置在筒体上的调节马达和设置在筒体内的搅拌轴，搅拌轴上固定有搅拌翼片，搅拌轴与调节马达连接。
所述搅拌翼片为三根，三根搅拌翼片等间距固定在搅拌轴上。
所述数据采集处理装置包括电脑和与电脑连接的数据采集仪，数据采集仪，用于采集试验过程中的浆液注入量、浆液流速、模拟土体孔压数据和含水率。
所述注浆扩散器包括顶盖、底座和与顶盖连接的套筒，套筒固定在底座上，顶盖上设置有上压盖，上压盖上设置有注浆阀门，底座上设置有下压盖，下压盖上设置有泄压阀和动水阀门，底座内壁上固定有第一立柱、第二立柱和第三立柱，第一立柱上固定有用于检测浆液注入量和浆液流速的第一传感器，第二立柱上固定有用于检测模拟土体孔压数据的第二传感器，第三立柱上固定有用于检测含水率的第三传感器，第一传感器、第二传感器和第三传感器均与数据采集仪连接。
所述顶盖上固定有第一凸块，底座上固定有第二凸块，套筒的顶壁和底壁上均开有沟槽，套筒的顶壁与顶盖上的第一凸块卡接，套筒的底壁与底座上的第二凸块卡接。
所述套筒包括内筒、隔板和外筒，内筒通过隔板与外筒连接，外筒上设置有静水阀门，内筒上分布有供水流通过的孔洞。
本发明的有益效果主要表现在以下方面：
一、本发明，试验调节装置和注浆测试装置通过胶管连接，数据采集处理装置分别与试验调节装置和注浆测试装置通过数据线连接，试验调节装置，用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；注浆测试装置，用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；数据采集处理装置，用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示，通过数据的采集和实时显示，能够实现试验过程的监控和观测，能够根据采集结果对试验参数进行及时有效的调整，以此确保试验的有效性；通过注浆测试装置、试验调节装置和数据采集处理装置的分组控制，有助于试验模型的搭建和问题的检测；作为一个完整的技术方案，较现有技术而言，能够同时测试岩土体原有渗透性、高压水、动水及静水环境下的复杂地层的模拟注浆，能在注浆过程中对注浆参数的实时变化、土体内部应力变化进行采集分析，为后期岩土体的注浆动力响应研究提供依据。
二、本发明，试验调节装置包括调节器、进气管和压力源，压力源通过进气管与调节器连接，调节器上设置有总供气阀门、气压马达开关、调压阀门、注浆压力阀门、水压阀门和水流阀门，其中总供气阀门能够完成试验设备内总压力的供给和大小调节，且具有控制试验设备使用安全性的效用；气压马达开关和调压阀门的组合用于调节浆液发生器的搅拌翼片，控制搅拌翼片的旋转方式和旋转速度，达到调节搅拌浆液的目的；注浆压力阀门能够调节浆液发生器的进压端和出压端的压力，实现对注浆压力的调节和控制；水压阀门能够调节动水流速和动水压力及调节静水条件的压力，水流阀门能够实现对水流方式及方向的控制。
三、本发明，注浆测试装置包括压水器、浆液发生器和注浆扩散器，压水器、浆液发生器和注浆扩散器均通过胶管与试验调节装置连接，浆液发生器通过管路与注浆扩散器连接，注浆扩散器与数据采集处理装置通过数据线连接，试验设备各部件通过管路和数据线相连，实现了各部件的相对独立，达到了部件模块化设计的目的，能够实现按试验目的进行自由组合和配置，灵活性强。
四、本发明，浆液发生器包括筒体、设置在筒体上的调节马达和设置在筒体内的搅拌轴，搅拌轴上固定有搅拌翼片，搅拌轴与调节马达连接，能够实现封闭条件的浆液搅拌，避免在注浆过程中，由于静止导致浆液出现分层、沉降的现象。
五、本发明，搅拌翼片为三根，三根搅拌翼片等间距固定在搅拌轴上，三根搅拌翼片的排列布局，能够使浆液发生器内的浆液得到充分均匀的搅拌，提高搅拌均匀性和搅拌效率。
六、本发明，数据采集处理装置包括电脑和与电脑连接的数据采集仪，数据采集仪，用于采集试验过程中的浆液注入量、浆液流速、模拟土体孔压数据和含水率，实现了注浆控制参数的采集和监测以及对土体注浆相应过程的数据采集；电脑能够对采集数据进行实时显示并完成试验过程数据的部分处理。
七、本发明，注浆扩散器包括顶盖、底座和与顶盖连接的套筒，套筒固定在底座上，顶盖上设置有上压盖，上压盖上设置有注浆阀门，底座上设置有下压盖，下压盖上设置有泄压阀和动水阀门，底座内壁上固定有第一立柱、第二立柱和第三立柱，第一立柱上固定有用于检测浆液注入量和浆液流速的第一传感器，第二立柱上固定有用于检测模拟土体孔压数据的第二传感器，第三立柱上固定有用于检测含水率的第三传感器，第一传感器、第二传感器和第三传感器均与数据采集仪连接，通过第一传感器、第二传感器和第三传感器的独立设置，能够检测注浆过程中浆液的流动扩散方式，并通过采集的数据，实现对注浆过程中土体动力学相应过程的监测和分析。
八、本发明，顶盖上固定有第一凸块，底座上固定有第二凸块，套筒的顶壁和底壁上均开有沟槽，套筒的顶壁与顶盖上的第一凸块卡接，套筒的底壁与底座上的第二凸块卡接，能够实现注浆扩散器连接处的有效密封，并对套筒实现限位，防止安装过程的移动。
九、本发明，套筒包括内筒、隔板和外筒，内筒通过隔板与外筒连接，外筒上设置有静水阀门，内筒上分布有供水流通过的孔洞，套筒采用双层结构，其中外筒能够为整个试验设备的动静水模拟提供储存空间的外壁，以此形成为该高压水提供压力腔；内筒上分布有供水流通过的孔洞，在土样制备过程中会产生一定的侧向力，内筒能够为整个注浆扩散器提供强度和侧限。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明，其中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例3中安装上注浆花管的结构示意图；
图4为本发明实施例4中注浆扩散器上安装注浆花管的结构示意图；
图5为本发明实施例4中套筒的结构示意图；
图中标记：1、注浆测试装置，2、试验调节装置，3、数据采集处理装置，4、调节器，5、进气管，6、压力源，7、总供气阀门，8、气压马达开关，9、调压阀门，10、注浆压力阀门，11、水压阀门，12、水流阀门，13、压水器，14、浆液发生器，15、注浆扩散器，16、筒体，17、调节马达，18、搅拌轴，19、搅拌翼片，20、电脑，21、数据采集仪，22、顶盖，23、底座，24、套筒，25、上压盖，26、注浆阀门，27、下压盖，28、泄压阀，29、动水阀门，30、第一立柱，31、第二立柱，32、第三立柱，33、第一传感器，34、第二传感器，35、第三传感器，36、第一凸块，37、第二凸块，38、内筒，39、隔板，40、外筒，41、静水阀门。
具体实施方式
实施例1
多功能注浆试验设备，包括注浆测试装置1，还包括试验调节装置2和数据采集处理装置3，所述试验调节装置2和注浆测试装置1通过胶管连接，所述数据采集处理装置3分别与试验调节装置2和注浆测试装置1通过数据线连接，所述试验调节装置2，用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；所述注浆测试装置1，用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；所述数据采集处理装置3，用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示。
本实施例为最基本的实施方式，试验调节装置和注浆测试装置通过胶管连接，数据采集处理装置分别与试验调节装置和注浆测试装置通过数据线连接，试验调节装置，用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；注浆测试装置，用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；数据采集处理装置，用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示，通过数据的采集和实时显示，能够实现试验过程的监控和观测，能够根据采集结果对试验参数进行及时有效的调整，以此确保试验的有效性；通过注浆测试装置、试验调节装置和数据采集处理装置的分组控制，有助于试验模型的搭建和问题的检测；作为一个完整的技术方案，较现有技术而言，能够同时测试岩土体原有渗透性、高压水、动水及静水环境下的复杂地层的模拟注浆，能在注浆过程中对注浆参数的实时变化、土体内部应力变化进行采集分析，为后期岩土体的注浆动力响应研究提供依据。
实施例2
多功能注浆试验设备，包括注浆测试装置1，还包括试验调节装置2和数据采集处理装置3，所述试验调节装置2和注浆测试装置1通过胶管连接，所述数据采集处理装置3分别与试验调节装置2和注浆测试装置1通过数据线连接，所述试验调节装置2，用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；所述注浆测试装置1，用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；所述数据采集处理装置3，用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示。
所述试验调节装置2包括调节器4、进气管5和压力源6，压力源6通过进气管5与调节器4连接，调节器4上设置有总供气阀门7、气压马达开关8、调压阀门9、注浆压力阀门10、水压阀门11和水流阀门12。
所述注浆测试装置1包括压水器13、浆液发生器14和注浆扩散器15，压水器13、浆液发生器14和注浆扩散器15均通过胶管与试验调节装置2连接，浆液发生器14通过管路与注浆扩散器15连接，注浆扩散器15与数据采集处理装置3通过数据线连接。
所述浆液发生器14包括筒体16、设置在筒体16上的调节马达17和设置在筒体16内的搅拌轴18，搅拌轴18上固定有搅拌翼片19，搅拌轴18与调节马达17连接。
所述搅拌翼片19为三根，三根搅拌翼片19等间距固定在搅拌轴18上。
本实施例为一较佳实施方式，试验调节装置包括调节器、进气管和压力源，压力源通过进气管与调节器连接，调节器上设置有总供气阀门、气压马达开关、调压阀门、注浆压力阀门、水压阀门和水流阀门，其中总供气阀门能够完成试验设备内总压力的供给和大小调节，且具有控制试验设备使用安全性的效用；气压马达开关和调压阀门的组合用于调节浆液发生器的搅拌翼片，控制搅拌翼片的旋转方式和旋转速度，达到调节搅拌浆液的目的；注浆压力阀门能够调节浆液发生器的进压端和出压端的压力，实现对注浆压力的调节和控制；水压阀门能够调节动水流速和动水压力及调节静水条件的压力，水流阀门能够实现对水流方式及方向的控制。
注浆测试装置包括压水器、浆液发生器和注浆扩散器，压水器、浆液发生器和注浆扩散器均通过胶管与试验调节装置连接，浆液发生器通过管路与注浆扩散器连接，注浆扩散器与数据采集处理装置通过数据线连接，试验设备各部件通过管路和数据线相连，实现了各部件的相对独立，达到了部件模块化设计的目的，能够实现按试验目的进行自由组合和配置，灵活性强。
浆液发生器包括筒体、设置在筒体上的调节马达和设置在筒体内的搅拌轴，搅拌轴上固定有搅拌翼片，搅拌轴与调节马达连接，能够实现封闭条件的浆液搅拌，避免在注浆过程中，由于静止导致浆液出现分层、沉降的现象。
搅拌翼片为三根，三根搅拌翼片等间距固定在搅拌轴上，三根搅拌翼片的排列布局，能够使浆液发生器内的浆液得到充分均匀的搅拌，提高搅拌均匀性和搅拌效率。
实施例3
多功能注浆试验设备，包括注浆测试装置1，还包括试验调节装置2和数据采集处理装置3，所述试验调节装置2和注浆测试装置1通过胶管连接，所述数据采集处理装置3分别与试验调节装置2和注浆测试装置1通过数据线连接，所述试验调节装置2，用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；所述注浆测试装置1，用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；所述数据采集处理装置3，用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示。
所述试验调节装置2包括调节器4、进气管5和压力源6，压力源6通过进气管5与调节器4连接，调节器4上设置有总供气阀门7、气压马达开关8、调压阀门9、注浆压力阀门10、水压阀门11和水流阀门12。
所述注浆测试装置1包括压水器13、浆液发生器14和注浆扩散器15，压水器13、浆液发生器14和注浆扩散器15均通过胶管与试验调节装置2连接，浆液发生器14通过管路与注浆扩散器15连接，注浆扩散器15与数据采集处理装置3通过数据线连接。
所述浆液发生器14包括筒体16、设置在筒体16上的调节马达17和设置在筒体16内的搅拌轴18，搅拌轴18上固定有搅拌翼片19，搅拌轴18与调节马达17连接。
所述搅拌翼片19为三根，三根搅拌翼片19等间距固定在搅拌轴18上。
所述数据采集处理装置3包括电脑20和与电脑20连接的数据采集仪21，数据采集仪21，用于采集试验过程中的浆液注入量、浆液流速、模拟土体孔压数据和含水率。
所述注浆扩散器15包括顶盖22、底座23和与顶盖22连接的套筒24，套筒24固定在底座23上，顶盖22上设置有上压盖25，上压盖25上设置有注浆阀门26，底座23上设置有下压盖27，下压盖27上设置有泄压阀28和动水阀门29，底座23内壁上固定有第一立柱30、第二立柱31和第三立柱32，第一立柱30上固定有用于检测浆液注入量和浆液流速的第一传感器33，第二立柱31上固定有用于检测模拟土体孔压数据的第二传感器34，第三立柱32上固定有用于检测含水率的第三传感器35，第一传感器33、第二传感器34和第三传感器35均与数据采集仪21连接。
本实施例为又一较佳实施方式，数据采集处理装置包括电脑和与电脑连接的数据采集仪，数据采集仪，用于采集试验过程中的浆液注入量、浆液流速、模拟土体孔压数据和含水率，实现了注浆控制参数的采集和监测以及对土体注浆相应过程的数据采集；电脑能够对采集数据进行实时显示并完成试验过程数据的部分处理。
注浆扩散器包括顶盖、底座和与顶盖连接的套筒，套筒固定在底座上，顶盖上设置有上压盖，上压盖上设置有注浆阀门，底座上设置有下压盖，下压盖上设置有泄压阀和动水阀门，底座内壁上固定有第一立柱、第二立柱和第三立柱，第一立柱上固定有用于检测浆液注入量和浆液流速的第一传感器，第二立柱上固定有用于检测模拟土体孔压数据的第二传感器，第三立柱上固定有用于检测含水率的第三传感器，第一传感器、第二传感器和第三传感器均与数据采集仪连接，通过第一传感器、第二传感器和第三传感器的独立设置，能够检测注浆过程中浆液的流动扩散方式，并通过采集的数据，实现对注浆过程中土体动力学相应过程的监测和分析。
实施例4
多功能注浆试验设备，包括注浆测试装置1，还包括试验调节装置2和数据采集处理装置3，所述试验调节装置2和注浆测试装置1通过胶管连接，所述数据采集处理装置3分别与试验调节装置2和注浆测试装置1通过数据线连接，所述试验调节装置2，用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；所述注浆测试装置1，用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；所述数据采集处理装置3，用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示。
所述试验调节装置2包括调节器4、进气管5和压力源6，压力源6通过进气管5与调节器4连接，调节器4上设置有总供气阀门7、气压马达开关8、调压阀门9、注浆压力阀门10、水压阀门11和水流阀门12。
所述注浆测试装置1包括压水器13、浆液发生器14和注浆扩散器15，压水器13、浆液发生器14和注浆扩散器15均通过胶管与试验调节装置2连接，浆液发生器14通过管路与注浆扩散器15连接，注浆扩散器15与数据采集处理装置3通过数据线连接。
所述浆液发生器14包括筒体16、设置在筒体16上的调节马达17和设置在筒体16内的搅拌轴18，搅拌轴18上固定有搅拌翼片19，搅拌轴18与调节马达17连接。
所述搅拌翼片19为三根，三根搅拌翼片19等间距固定在搅拌轴18上。
所述数据采集处理装置3包括电脑20和与电脑20连接的数据采集仪21，数据采集仪21，用于采集试验过程中的浆液注入量、浆液流速、模拟土体孔压数据和含水率。
所述注浆扩散器15包括顶盖22、底座23和与顶盖22连接的套筒24，套筒24固定在底座23上，顶盖22上设置有上压盖25，上压盖25上设置有注浆阀门26，底座23上设置有下压盖27，下压盖27上设置有泄压阀28和动水阀门29，底座23内壁上固定有第一立柱30、第二立柱31和第三立柱32，第一立柱30上固定有用于检测浆液注入量和浆液流速的第一传感器33，第二立柱31上固定有用于检测模拟土体孔压数据的第二传感器34，第三立柱32上固定有用于检测含水率的第三传感器35，第一传感器33、第二传感器34和第三传感器35均与数据采集仪21连接。
所述顶盖22上固定有第一凸块36，底座23上固定有第二凸块37，套筒24的顶壁和底壁上均开有沟槽，套筒24的顶壁与顶盖22上的第一凸块36卡接，套筒24的底壁与底座23上的第二凸块37卡接。
所述套筒24包括内筒38、隔板39和外筒40，内筒38通过隔板39与外筒40连接，外筒40上设置有静水阀门41，内筒38上分布有供水流通过的孔洞。
在试验过程中，先将插有注浆花管的下压盖通过丝扣固定于注浆扩散器的底座上，再将套筒固定于底座上，装入试样，安装顶盖并旋紧上压盖。然后通过调节总供气阀门，从压力源向试验调节装置供气，转动气压马达开关，通过调压阀门调节搅拌翼片的转速，控制浆液搅拌，转动注浆压力阀门调节注浆压力和流量。通过水压阀门控制水压，使用水流阀门选择动水、静水环境。将水流阀门旋向动水环境，并开启动水阀门，期间产生的注水压力、流量、孔隙压力等数据由数据采集仪进行实时采集处理并通过电脑显示。
进行注浆试验时，试验调节装置通过胶管向浆液发生器内的浆液提供恒定气压，浆液经管路进入上压盖上的单向入口，并进入注浆花管，然后通过注浆花管的孔隙进入试样，直至注浆量和注浆压力达到预定值。注浆中为模拟高压动水条件，试验调节装置为压水器提供稳定气压，并开启动水阀门，当要维持试验体系为静水时，应开启静水阀门，试验过程注浆压力、流量、试验孔隙变化等参数均由数据采集仪采集和处理，并在电脑中完成分析和显示。按此过程依次注水、注浆再注水，既可得到注浆前后的透水性测试，同一系列的试验既可得出防渗效果，从而确定浆液类型和注浆参数。
当更换为不同试段的岩土样进行注浆试验时，即可对整个地层的可灌性和灌注效果做出评价。如在灌浆过程中将注浆阀门打开，即可实现循环式灌浆；如调节下压盖上的泄压阀，即可模拟不同漏失条件下的注浆；如将注浆花管内、外填充相同材料，即可测定浆液的三向扩散，待浆液凝固后，卸下下压盖，取出注浆花管，即可得到抗压试验试样，以此测定浆液加固后岩土体的抗压强度；如不填充注浆花管，即可模拟浆液沿径向的二维扩散。
本实施例为最佳实施方式，试验调节装置和注浆测试装置通过胶管连接，数据采集处理装置分别与试验调节装置和注浆测试装置通过数据线连接，试验调节装置，用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；注浆测试装置，用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；数据采集处理装置，用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示，通过数据的采集和实时显示，能够实现试验过程的监控和观测，能够根据采集结果对试验参数进行及时有效的调整，以此确保试验的有效性；通过注浆测试装置、试验调节装置和数据采集处理装置的分组控制，有助于试验模型的搭建和问题的检测；作为一个完整的技术方案，较现有技术而言，能够同时测试岩土体原有渗透性、高压水、动水及静水环境下的复杂地层的模拟注浆，能在注浆过程中对注浆参数的实时变化、土体内部应力变化进行采集分析，为后期岩土体的注浆动力响应研究提供依据。
顶盖上固定有第一凸块，底座上固定有第二凸块，套筒的顶壁和底壁上均开有沟槽，套筒的顶壁与顶盖上的第一凸块卡接，套筒的底壁与底座上的第二凸块卡接，能够实现注浆扩散器连接处的有效密封，并对套筒实现限位，防止安装过程的移动。
套筒包括内筒、隔板和外筒，内筒通过隔板与外筒连接，外筒上设置有静水阀门，内筒上分布有供水流通过的孔洞，套筒采用双层结构，其中外筒能够为整个试验设备的动静水模拟提供储存空间的外壁，以此形成为该高压水提供压力腔；内筒上分布有供水流通过的孔洞，在土样制备过程中会产生一定的侧向力，内筒能够为整个注浆扩散器提供强度和侧限。
Claims (9)
1.多功能注浆试验设备，包括注浆测试装置（1），其特征在于：还包括试验调节装置（2）和数据采集处理装置（3），所述试验调节装置（2）和注浆测试装置（1）通过胶管连接，所述数据采集处理装置（3）分别与试验调节装置（2）和注浆测试装置（1）通过数据线连接，所述试验调节装置（2），用于注浆生成的控制、注浆压力的调节和动静水条件的转换；所述注浆测试装置（1），用于岩土体样的制备和动静水条件下的注浆；所述数据采集处理装置（3），用于试验过程数据的采集和后期处理结果的实时显示。
2.根据权利要求1所述的多功能注浆试验设备，其特征在于：所述试验调节装置（2）包括调节器（4）、进气管（5）和压力源（6），压力源（6）通过进气管（5）与调节器（4）连接，调节器（4）上设置有总供气阀门（7）、气压马达开关（8）、调压阀门（9）、注浆压力阀门（10）、水压阀门（11）和水流阀门（12）。
3.根据权利要求1所述的多功能注浆试验设备，其特征在于：所述注浆测试装置（1）包括压水器（13）、浆液发生器（14）和注浆扩散器（15），压水器（13）、浆液发生器（14）和注浆扩散器（15）均通过胶管与试验调节装置（2）连接，浆液发生器（14）通过管路与注浆扩散器（15）连接，注浆扩散器（15）与数据采集处理装置（3）通过数据线连接。
4.根据权利要求3所述的多功能注浆试验设备，其特征在于：所述浆液发生器（14）包括筒体（16）、设置在筒体（16）上的调节马达（17）和设置在筒体（16）内的搅拌轴（18），搅拌轴（18）上固定有搅拌翼片（19），搅拌轴（18）与调节马达（17）连接。
5.根据权利要求4所述的多功能注浆试验设备，其特征在于：所述搅拌翼片（19）为三根，三根搅拌翼片（19）等间距固定在搅拌轴（18）上。
6.根据权利要求1所述的多功能注浆试验设备，其特征在于：所述数据采集处理装置（3）包括电脑（20）和与电脑（20）连接的数据采集仪（21），数据采集仪（21），用于采集试验过程中的浆液注入量、浆液流速、模拟土体孔压数据和含水率。
7.根据权利要求6所述的多功能注浆试验设备，其特征在于：所述注浆扩散器（15）包括顶盖（22）、底座（23）和与顶盖（22）连接的套筒（24），套筒（24）固定在底座（23）上，顶盖（22）上设置有上压盖（25），上压盖（25）上设置有注浆阀门（26），底座（23）上设置有下压盖（27），下压盖（27）上设置有泄压阀（28）和动水阀门（29），底座（23）内壁上固定有第一立柱（30）、第二立柱（31）和第三立柱（32），第一立柱（30）上固定有用于检测浆液注入量和浆液流速的第一传感器（33），第二立柱（31）上固定有用于检测模拟土体孔压数据的第二传感器（34），第三立柱（32）上固定有用于检测含水率的第三传感器（35），第一传感器（33）、第二传感器（34）和第三传感器（35）均与数据采集仪（21）连接。
8.根据权利要求7所述的多功能注浆试验设备，其特征在于：所述顶盖（22）上固定有第一凸块（36），底座（23）上固定有第二凸块（37），套筒（24）的顶壁和底壁上均开有沟槽，套筒（24）的顶壁与顶盖（22）上的第一凸块（36）卡接，套筒（24）的底壁与底座（23）上的第二凸块（37）卡接。
9.根据权利要求7所述的多功能注浆试验设备，其特征在于：所述套筒（24）包括内筒（38）、隔板（39）和外筒（40），内筒（38）通过隔板（39）与外筒（40）连接，外筒（40）上设置有静水阀门（41），内筒（38）上分布有供水流通过的孔洞。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711315996.5A CN107741394A (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 多功能注浆试验设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711315996.5A CN107741394A (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 多功能注浆试验设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107741394A true CN107741394A (zh) | 2018-02-27 |
Family
ID=61240096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711315996.5A Pending CN107741394A (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 多功能注浆试验设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107741394A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109211735A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-15 | 成都理工大学 | 一种模拟动水环境下砂砾地层注浆扩散半径的试验装置 |
| CN111139836A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-12 | 三峡大学 | 一种径向辐射灌浆及自养护微生物固化装置及方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2519271Y (zh) * | 2001-12-21 | 2002-10-30 | 长春工程学院 | 注浆测试装置 |
| CN103035158A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-10 | 江苏建筑职业技术学院 | 模拟采空区充填过程实验装置 |
| CN104062408A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-09-24 | 北京科技大学 | 一种分层注浆模型试验*** |
| CN105137048A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-09 | 北京建筑大学 | 一种地层注浆模拟*** |
| CN105136641A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-09 | 山东大学 | 一种模拟动水条件下渗透注浆扩散试验的模型装置 |
| CN105527384A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-04-27 | 山东大学 | 一种注浆模拟试验装置及其试验方法 |
| CN106814016A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-09 | 华北科技学院 | 注浆模拟装置的模拟方法 |
| CN107328897A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-11-07 | 山东大学 | 一种模拟岩溶管道涌水的注浆封堵试验装置及方法 |
| CN207557063U (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-29 | 成都理工大学 | 多功能注浆试验设备 |
-
2017
- 2017-12-12 CN CN201711315996.5A patent/CN107741394A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2519271Y (zh) * | 2001-12-21 | 2002-10-30 | 长春工程学院 | 注浆测试装置 |
| CN103035158A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-10 | 江苏建筑职业技术学院 | 模拟采空区充填过程实验装置 |
| CN104062408A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-09-24 | 北京科技大学 | 一种分层注浆模型试验*** |
| CN105136641A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-09 | 山东大学 | 一种模拟动水条件下渗透注浆扩散试验的模型装置 |
| CN105137048A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-09 | 北京建筑大学 | 一种地层注浆模拟*** |
| CN105527384A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-04-27 | 山东大学 | 一种注浆模拟试验装置及其试验方法 |
| CN106814016A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-06-09 | 华北科技学院 | 注浆模拟装置的模拟方法 |
| CN107328897A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-11-07 | 山东大学 | 一种模拟岩溶管道涌水的注浆封堵试验装置及方法 |
| CN207557063U (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-29 | 成都理工大学 | 多功能注浆试验设备 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109211735A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-15 | 成都理工大学 | 一种模拟动水环境下砂砾地层注浆扩散半径的试验装置 |
| CN111139836A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-12 | 三峡大学 | 一种径向辐射灌浆及自养护微生物固化装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109342275A (zh) | 模拟多主控变量的可视化裂隙注浆试验装置及方法 | |
| CN106592651B (zh) | 一种可变径的水泥土搅拌桩模型试验装置 | |
| CN207557063U (zh) | 多功能注浆试验设备 | |
| CN208206964U (zh) | 模拟深埋地层动水条件下高压注浆装置 | |
| CN108318401A (zh) | 一种适用于土体固结应力下各向异性渗透系数测试装置 | |
| CN112255390B (zh) | 一种模拟水位涨落诱发库岸边坡失稳的离心模型试验装置及方法 | |
| CN206862784U (zh) | 一种测试砂土注浆凝结强度的室内三轴试验装置 | |
| CN108196034A (zh) | 模拟深埋地层动水条件下高压注浆装置及试验方法 | |
| CN107631976A (zh) | 化学‑力学耦合作用下的渗流固结仪及其应用 | |
| CN106338419A (zh) | 一种多孔多角度深度可调型劈裂注浆试样制备装置和方法 | |
| CN108732331A (zh) | 一种用于非饱和带土壤水、汽、热、盐耦合运移试验的装置 | |
| CN106988352A (zh) | 一种考虑土体预固结及循环荷载下的单桩水平承载力的测试方法 | |
| CN106644890A (zh) | 一种室内土工试验中用于测量土样渗透系数的装置 | |
| CN106840087A (zh) | 用于孔压分布测量的沉降柱试验仪及试验方法 | |
| CN107436140A (zh) | 真空预压和堆载预压相结合的沉降柱试验仪及试验方法 | |
| CN107741394A (zh) | 多功能注浆试验设备 | |
| CN105043938A (zh) | 一种可重复利用的饱水砂层渗透注浆试验模型及其应用 | |
| CN205484324U (zh) | 一种固结渗透联合实验装置 | |
| CN103926183B (zh) | 法向压力下的通水量试验方法及试验装置 | |
| CN208043608U (zh) | 一种新型透水混凝土透水系数测试装置 | |
| CN202661333U (zh) | 一种三轴固结-剪切试验的体变连续监测装置 | |
| CN207908318U (zh) | 一种非稳定侵蚀性内管涌试验装置 | |
| CN106970181A (zh) | 一种壁后注浆浆液在地层中的排水固结试验装置及方法 | |
| CN109765109A (zh) | 软土层中桩基类帕斯卡效应试验装置 | |
| CN206609758U (zh) | 一种用于室内土工试验中气水高压渗透装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |