CN109239124A - 不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法 - Google Patents
不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109239124A CN109239124A CN201811027101.2A CN201811027101A CN109239124A CN 109239124 A CN109239124 A CN 109239124A CN 201811027101 A CN201811027101 A CN 201811027101A CN 109239124 A CN109239124 A CN 109239124A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data acquisition
- cylinder
- acquisition instrument
- freezing
- borehole wall
- 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
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 156
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 111
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 111
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 81
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 55
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 37
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 claims 1
- 230000005945 translocation Effects 0.000 claims 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 2
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 2
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 2
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 2
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002984 plastic foam Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/14—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by using distillation, extraction, sublimation, condensation, freezing, or crystallisation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明提供一种不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法。装置能冻结人工冻土的土体，模拟煤矿立井冻结法的试验环境，其包括试验台、圆筒、加载***、监测***和冻结***，试验台提供安装空间，圆筒内设有混凝土的井壁，圆筒与井壁之间的容纳空间容纳土体，加载***对土体和井壁施加压力，提供土体内部初始地压，冻结***冻结土体，监测***在土体被冻结过程中监测不同土性的土体的温度、水分和应力的数据。本发明能实现煤矿立井冻结法的试验环境的模拟，对模拟过程中的数据进行处理进而得到不同土性的土体温度、水分、应力等的变化趋势，及井壁在模拟过程中位移的变化，为冻结法的进一步推广实验提供参考依据。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程试验领域，特别涉及一种不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法。
背景技术
人工地层冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，把天然岩的土体变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水与地下工程的联系，以保证煤矿井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技术。冻土地层为多相介质，在冻结过程中土层内水分场、温度场和应力场均发生相当大的改变，其过程复杂多变，为了保证施工的安全可靠，进行有效的模型试验探究显得十分必要。在实际地层中，松散层由于经历的时期不同，在长期的沉积作用下，松散层随埋深间隔宏观分布着不同性质岩土层，而这些岩土层在相同的冻结作用下，响应各异，冻结难易程度不同、膨胀特性不同，直观表现在混凝土井壁上的压力不尽相同，造成井壁上冻结压力的不均匀性，影响井壁的稳定性，因而研究不同土性冻土与井壁的共同作用亦显得十分必要。
目前关于不同土性冻土与井壁共同作用的差异引起井壁受力不均匀及冻结区内水、热、力三场耦合效应的试验方法并不完善，因此探究一种不同土性的人工冻土与井壁共同作用的模型试验装置及方法是具有重要意义的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法，该装置能够实现对不同土性的人工冻土在人工冻结过程中的定量表征水分场、温度场和应力场的变化趋势及与在共同作用下井壁所产生的位移的差异进行量化研究的目的。
为了实现上述目的，本发明一方面提供如下技术方案：
一种不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置，所述试验装置能够冻结所述人工冻土的土体，用于模拟煤矿立井冻结法的试验环境，包括试验台、圆筒、加载***、监测***和冻结***，其中，所述土体包括有多种不同土性的填土，所述圆筒置于所述试验台上，所述井壁设置在所述圆筒内，所述圆筒的顶端设置有盖板，所述井壁、所述圆筒和所述盖板围成容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述土体，所述土体由上至下设置有多个水平的填土层，每个所述填土层均设置有多个扇环形的填土区，每个所述填土区内填有一种所述填土；所述加载***包括反力架和液压缸，所述反力架设置在所述圆筒的上方，多个所述液压缸的顶端均与所述反力架连接，多个所述液压缸的底端均与所述盖板连接，所述液压缸能够通过所述盖板为所述土体施加压力；所述冻结***包括冷冻机、进液管、出液管和若干冻结管，所述冻结管均竖向设置于所述容纳空间内，若干所述冻结管的顶端均穿过所述盖板并通过所述进液管和所述出液管与所述冷冻机连接，所述冷冻机用于产生以及泵送低温的介质，所述冷冻机、所述进液管、所述冻结管、所述出液管和所述冷冻机依次连通形成用于所述介质的循环回路，所述介质在所述冻结管内与所述土体进行热量交换，用于实现冻结所述土体以形成冻结壁；所述监测***包括若干测量套件，若干所述测量套件设置在所述土体内，所述测量套件由温度测试元件、水分测试元件和应力测试元件构成，所述监测***能够通过所述测量套件监测所述土体的温度、水分和应力。
在如上所述的试验装置中，优选地，所述圆筒的外周设置有多条环形的加劲肋；所述圆筒上部的外周等距设置有多个挂环；所述试验台上设置有桁车，所述桁车能够通过所述挂环吊动所述圆筒；所述井壁为混凝土结构，所述井壁的顶端与底端均设置有密封环；所述盖板设置有中心孔，所述盖板能够覆盖所述土体和所述井壁顶端的所述密封环，所述盖板能够上下移动，所述液压缸能够通过所述盖板和所述密封环对所述土体和所述井壁施加压力。
在如上所述的试验装置中，优选地，所述填土层共设置有三层，由上到下依次为第一填土层、第二填土层、第三填土层，在所述第一填土层的上方还设置有垫料层，在所述第三填土层的下方还设置有保温层，所述垫料层与所述第一填土层之间、两个相邻的所述填土层之间、所述保温层与所述第三填土层之间设置有土工膜；相邻的所述填土区之间设置有土工膜；所述圆筒内测表面设置有竖向的刻度线，通过所述刻度线能够控制每个所述填土层的厚度；优选地，所述垫料层和所述保温层的材料均为黏土；优选地，所述填土包括有三种不同土性的填土，分别为高膨胀性钙质黏土、低膨胀性砂质黏土和砂土，每个所述填土层分隔为三个所述填土区并分别填入三种所述填土，同一种所述填土在不同所述填土层的位置不重叠。
在如上所述的试验装置中，优选地，所述加载***还包括加载控制仪，所述加载控制仪通过数据线与所述液压缸连接，用于控制所述液压缸的加载速率和荷载；所述反力架包括承载梁和立柱，所述承载梁水平设置在所述盖板的上方，所述承载梁由两根相互垂直交叉的横梁构成，所述横梁的长度大于所述圆筒的外径，所述立柱的顶端与所述承载梁连接，所述立柱的底端穿过所述盖板和所述井壁并与所述试验台固定连接，每根所述横梁的两个端部均设置有两根高强螺杆，所述高强螺杆的底端与所述试验台固定连接，所述高强螺杆的顶端穿过所述横梁，穿过所述横梁的所述高强螺杆上套设有螺帽，所述螺帽与所述高强螺杆螺纹连接，旋紧所述螺帽能够固定所述承载梁；所述液压缸设置有四个，呈环形均匀分布，所述液压缸与所述承载梁之间还设置有承压板，所述承压板的上表面与所述承载梁的下表面抵接，四个所述液压缸的活塞杆与所述承压板的下表面抵接。
在如上所述的试验装置中，优选地，所述冻结管在所述容纳空间内共设置有三圈，分别为内圈、中圈和外圈，所述内圈、所述中圈和所述外圈分别设置有若干所述冻结管且等距分布；优选地，所述内圈与所述井壁的距离、所述内圈与所述中圈之间的距离、所述中圈与所述外圈之间的距离均为15cm；优选地，所述冻结管在所述内圈设置有18个；优选地，所述冻结管在所述中圈设置有30个；优选地，所述冻结管在所述外圈设置有42个。
在如上所述的试验装置中，优选地，在每个所述填土层的高度方向上的中部且位于每个所述填土区的中心线上设置有多个测点；优选地，每个所述填土区的中心线上设置有五个所述测点，在所述井壁与所述内圈之间、所述内圈与所述中圈之间和所述中圈与所述外圈之间分别设置有一个所述测点，所述外圈与所述圆筒之间设置有两个所述测点，五个所述测点等距分布，每个所述测点上均设置有一个所述测量套件；优选地，所述温度测试元件为热电偶串；优选地，所述水分测试元件为水分传感器。
在如上所述的试验装置中，优选地，所述监测***还包括温度数据采集仪、水分数据采集仪、应力数据采集仪，所述温度数据采集仪和所述温度测试元件、所述水分数据采集仪和所述水分测试元件、所述应力数据采集仪和所述应力测试元件均通过测线连接；所述温度数据采集仪能够通过所述温度测试元件采集所述土体的温度数据、所述水分数据采集仪能够通过所述水分测试元件采集所述土体的水分数据、所述应力数据采集仪能够通过所述应力测试元件采集所述土体的应力数据；所述温度数据采集仪、所述应力数据采集仪和所述水分数据采集仪均通过数据线与电脑连接，所述电脑能够记录并处理所述温度数据采集仪、所述应力数据采集仪和所述水分数据采集仪所采集的数据。
在如上所述的试验装置中，优选地，所述监测***还包括有位移采集元件和位移数据采集仪，所述位移数据采集仪和所述位移采集元件通过测线连接，在每一个所述填土区中心线的延长线上且位于所述井壁内测的表面上均设置有一个所述位移采集元件，所述位移数据采集仪能够通过所述位移采集元件采集所述井壁的位移数据；所述位移数据采集仪通过数据线与电脑连接，所述电脑能够记录并处理所述位移数据采集仪所采集的数据。
在如上所述的试验装置中，优选地，所述冻结***还包括进液分流器和出液分流器，所述进液分流器设置在所述进液管与所述冻结管之间，所述进液分流器能够使所述介质均匀流入每个所述冻结管，所述出液分流器设置在所述出液管与所述冻结管之间，所述出液分流器能够聚集所述冷冻管中的所述介质并输出到出液管；所述冻结管由内管和套设于所述内管外周的外管组成，所述内管和所述外管在所述冻结管的底部连通，所述内管的顶端通过所述进液分流器与所述进液管连通，所述外管的顶端通过所述出液分流器与所述出液管连通；所述介质为CaCl2溶液和/或酒精。
另一方面提供了一种利用上述试验装置进行不同土性人工冻土与井壁共同作用试验的方法，其包括如下步骤：(1)确定位移相似比、时间相似比、温度相似比、导热系数相似比、热传导系数相似比、热流量相似比、冷媒剂流速相似比、混凝体井壁强度设计；(2)将所有冻结管预先确定好位置并加以固定，防止在填土过程中冻结管位置发生偏移；(3)将圆筒通过桁车吊至试验台上，井壁放置于圆筒内并且使圆筒和井壁呈同心圆设置，在圆筒底部设置止水，将所述步骤(2)中固定好的三圈结构的冻结管放置于圆筒和井壁之间，按照填土层和填土区的设计形式进行填土，在填土过程中不断振捣以保证土层密实，在相邻的填土层之间以及相邻的填土区之间均设置防水的土工膜以消除各填土层和填土区之间的水分迁移，同时在每个填土区的中心线上设置五个测点，在测点上设置由温度测试元件、水分测试元件和应力测试元件组成的测量套件，分别将温度测试元件与温度数据采集仪、水分测试元件与水分数据采集仪、应力测试元件与应力数据采集仪通过数据测线进行连接，在井壁的内壁上且位于每个填土区的中心线上均设置一个位移采集元件，将位移采集元件与位移数据采集仪通过数据测线连接，将温度数据采集仪、水分数据采集仪、应力数据采集仪和位移数据采集仪通过数据线与电脑连接，待填土完成后，将盖板置于圆筒上；(4)将加载***设置在圆筒外，在圆筒的表面覆盖塑料泡沫；(5)对监测***进行调试，确认温度测试元件、水分测试元件和应力测试元件正常工作后，启动加载***，逐渐加压至应力设计计算值，并稳定预设时间；(6)模拟冻结，调节控制冻结***使冻结壁厚度达到设计值，在整个冻结过程中，通过温度数据采集仪、水分数据采集仪、应力数据采集仪和位移数据采集仪对土体的温度、水分、应力以及井壁位移的数据进行数据采集，采集时间为：在冻结初期每隔10min采集一次，在冻结后期每隔30min采集一次；(7)当形成稳定冻结壁、填土区内温度和水分含量不发生变化后完成数据采集，对冻结壁进行解冻，拆除试验装置。
分析可知，本发明公开一种不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法，该试验装置能够冻结人工冻土的土体，用于模拟煤矿立井冻结法的试验环境，包括试验台、圆筒、加载***、监测***和冻结***，试验台用于为该试验装置提供安装空间，圆筒内设置有混凝土的井壁，圆筒与井壁之间的容纳空间用于容纳土体，加载***能够对土体和井壁施加压力，用于提供土体内部初始地压以模拟煤矿立井冻结法中的深部土层地压环境，冻结***能够冻结土体以形成冻结壁，监测***能够在土体被冻结过程中监测不同土性的土体的温度、水分和应力的数据，监测***还能够监测不同土性土体的共同作用下井壁的各个位置所产生的位移的差异。
本发明能够对在人工冻结过程中不同土性的土体的温度、水分、应力和井壁的位移的数据的监测，实现煤矿立井冻结法的试验环境的模拟，对模拟过程中的数据进行处理进而得到不同土性的土体温度、水分、应力(水、热、力三场耦合)等的变化趋势，以及井壁在模拟过程中位移的变化，对人工地层冻结法进行全面***的研究，为冻结法的进一步推广实验提供参考依据。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明一实施例的竖向截面示意图；
图2为本发明一实施例的圆筒的立体示意图；
图3为本发明一实施例的井壁的立体示意图；
图4为本发明一实施例的盖板的俯视示意图；
图5为本发明一实施例的填土区的横向截面示意图；
图6为本发明一实施例的填土层的横向截面示意图；
图7为本发明一实施例的测点布置竖向截面示意图；
图8为本发明一实施例的第一填土层的填土区的填土布置示意图；
图9为本发明一实施例的第二填土层的填土区的填土布置示意图；
图10为本发明一实施例的第三填土层的填土区的填土布置示意图；
图11为本发明一实施例的测量套件结构示意图。
附图标记说明：1试验台；2桁车；3凸沿；4圆筒；5井壁；6盖板；7通孔；8引线孔；9中心孔；10加劲肋；11第一填土层；12第二填土层；13第三填土层；14密封环；15垫料层；16保温层；17土工膜；18反力架；19承载梁；20立柱；21高强螺杆；22承压板；23螺帽；24液压缸；25加载控制仪；26测量套件；27温度测试元件；28水分测试元件；29应力测试元件；30温度数据采集仪；31水分数据采集仪；32应力数据采集仪；33位移数据采集仪；34位移采集元件；35冷冻机；36冻结管；37内圈；38中圈；39外圈。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1至图11所示，根据本发明的实施例，提供了一种不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置，该试验装置能够冻结人工冻土的土体，用于模拟煤矿立井冻结法的试验环境，包括试验台1、圆筒4、加载***、监测***和冻结***，其中，
土体包括有多种不同土性的填土，试验台1用于为该试验装置提供安装空间，优选为下沉空间，试验台1的两侧设置有凸沿3，凸沿3沿水平方向向试验台1的两侧延伸，圆筒4置于试验台1上，圆筒4为顶端开口的圆柱体结构，井壁5设置在圆筒4内，井壁5与圆筒4呈同心圆结构设置，圆筒4的顶端设置有盖板6，井壁5、圆筒4和盖板6围成圆环体结构的容纳空间，容纳空间用于容纳土体，土体由上至下设置有多个水平的填土层，每个填土层均设置有多个扇环形的填土区，每个填土区内填有一种填土。
加载***包括反力架18和液压缸24，反力架18设置在试验台1上且位于圆筒4的上方，多个液压缸24的顶端均与反力架18连接，多个液压缸24的底端均与盖板6连接，液压缸24能够通过盖板6为土体施加压力，用于提供土体内部初始地压以模拟煤矿立井冻结法中的深部土层地压环境，液压缸24所施加压力的值为该装置所模拟的煤矿立井中实际覆盖土层的自重的值。
冻结***包括冷冻机35、进液管、出液管和若干冻结管36，冻结管36均竖向设置于容纳空间内，盖板6上设置有若干通孔7，每个冻结管36的顶端均穿过盖板6的通孔7后与进液管和出液管连接，进液管和出液管与冷冻机35连接，冷冻机35用于产生以及泵送低温的介质，冷冻机35、进液管、冻结管36、出液管和冷冻机35依次连通形成用于介质的循环回路，介质在冻结管36内与土体进行热量交换，用于实现冻结土体以形成冻结壁，介质为CaCl2溶液和/或酒精，优选地，介质为酒精。
土体内设置有若干测量套件26，测量套件26由温度测试元件27、水分测试元件28和应力测试元件29构成，监测***能够通过测量套件26监测土体的温度、水分和应力。
进一步地，如图2所示，圆筒4的材质为45#钢，圆筒4的外周设置有多条环形的加劲肋10，优选地，加劲肋10设置有三条，加劲肋10的设置可以增加圆筒4的强度。圆筒4上部的外周等距设置有多个挂环，优选地，挂环设置有四个。试验台1上设置有桁车2，桁车2的底端固定设置在试验台1两侧的凸沿3上，桁车2能够通过挂环吊动圆筒4。如图3所示，井壁5为混凝土结构，井壁5的顶端与底端均设置有密封环14，优选地，密封环14的材质为橡胶。
盖板6的直径与圆筒4的内径相等，盖板6上设置有若干通孔7，通孔7用于安装冻结管36，通孔7的位置及数量与冻结管36的位置及数量一致，盖板上设置有引线孔8，引线孔8用于将圆筒4内与温度测试元件27、水分测试元件28和应力测试元件29连接的测线通过引线孔8引出圆筒4外并分别与温度数据采集仪30、水分数据采集仪31和应力数据采集仪32进行连接，盖板6的中心设置有中心孔9，中心孔9的直径与井壁5的内径相等，盖板6能够覆盖土体和井壁5顶端的密封环14，盖板6能够上下移动，液压缸24能够通过盖板6和密封环14对土体和井壁5施加压力。圆筒4的外周设置有塑料泡沫，塑料泡沫的设置能够保持圆筒4内的温度。
进一步地，填土层共设置有三层，由上到下依次为第一填土层11、第二填土层12、第三填土层13，在第一填土层11的上方还设置有垫料层15，优选地，垫料层15的材料为黏土，垫料层15的作用为隔水和作为实验材料的基础，在第三填土层13的下方还设置有保温层16，优选地，保温层16的材料为黏土，保温层16能够防止冻结过程中冷量从圆筒4的上部流失，垫料层15与第一填土层11之间、两个相邻的填土层之间、保温层16与第三填土层13之间设置有土工膜17，相邻的填土区之间设置有土工膜17，土工膜17能够有效地防止土体中的水分在各填土区和填土层之间的迁移。
圆筒4内测表面设置有竖向的刻度线，通过刻度线能够控制每个填土层的厚度，优选地，填土层(11、12、13)的厚度在35cm以上，填土层的厚度根据实验箱体的高度确定，填土层越厚实验的稳定性越好、误差越小；垫料层15与保温层16的厚度均为25cm以上。
优选地，填土设置有三种，分别为高膨胀性钙质黏土A、低膨胀性砂质黏土B和砂土C，如图5和图6所示，每个填土层分隔为三个扇环形的填土区(每个填土区的圆心角为120°)，分别为第一填土区、第二填土区、第三填土区，每个填土区填入一种填土，同一种填土在不同填土层的位置不重叠。
具体地，如图8所示，三种填土在第一填土层11中第一填土区①、第二填土区②、第三填土区③的填入顺序为A、B、C。如图9所示，三种填土在
第二填土层12中第一填土区①、第二填土区②、第三填土区③的填入顺序为C、A、B。如图10所示，三种填土在第三填土层13中第一填土区①、第二填土区②、第三填土区③的填入顺序为B、C、A。
进一步地，加载***还包括加载控制仪25，加载控制仪25通过数据线与液压缸24连接，用于控制液压缸24的加载速率和荷载。
反力架18包括承载梁19和立柱20，承载梁19水平设置在盖板6的上方，承载梁19由两根相互垂直交叉的横梁构成，横梁的长度大于圆筒4的外径，立柱20的顶端与承载梁19连接，立柱20的底端穿过盖板6和井壁5并与试验台1固定连接，每根横梁的两个端部均设置有两根高强螺杆21，高强螺杆21的底端与试验台1固定连接，高强螺杆21的顶端穿过横梁，穿过横梁的高强螺杆21上套设有螺帽23，螺帽23与高强螺杆21螺纹连接，旋紧螺帽23能够固定承载梁19。
液压缸24设置有四个，呈圆形均匀分布，液压缸24与承载梁19之间还设置有承压板22，因为盖板6上分布有若干冻结管36且冻结管36的分布较密集，由于冻结管36必然有一小段暴露在盖板6的上方导致不方便液压缸24的加载，所以需要设置承压板22，承压板22的具体高度根据实际设备安装高度确定，即根据反力架18与盖板6之间的高度相应添加。承压板22的设置可方便液压缸24的加载，承压板22的上表面与承载梁19的下表面抵接，四个液压缸24的活塞杆与承压板22的下表面抵接，优选地，承压板22的材质为Q235钢材，Q235钢材具有较好的抗压性。
进一步地，冻结管36在容纳空间内共设置有三圈，分别为内圈37、中圈38和外圈39，内圈37、中圈38和外圈39分别设置有若干冻结管36且等距分布。优选地，内圈37与井壁5的距离、内圈37与中圈38之间的距离、中圈38与外圈39之间的距离均为15cm。优选地，冻结管36在内圈37设置有18个、冻结管36在中圈38设置有30个、冻结管36在外圈39设置有42个。
进一步地，如图7所示，在每个填土层的高度方向上的中部且位于每个填土区的中心线上均设置有多个测点，优选地，每个填土区的中心线上设置有五个测点，在井壁5与内圈37之间、内圈37与中圈38之间和中圈38与外圈39之间分别设置有一个测点，外圈39与圆筒4之间设置有两个测点，五个测点等距分布每个测点上均设置有测量套件26。
优选地，温度测试元件27为康铜-铜热电偶串、水分测试元件28为水分传感器、应力测试元件29为应力计。
进一步地，监测***还包括温度数据采集仪30、水分数据采集仪31、应力数据采集仪32，温度数据采集仪30和温度测试元件27、水分数据采集仪31和水分测试元件28、应力数据采集仪32和应力测试元件29均通过测线连接；
温度数据采集仪30能够通过温度测试元件27采集土体的温度数据、水分数据采集仪31能够通过水分测试元件28采集土体的水分含量数据、应力数据采集仪32能够通过应力测试元件29采集土体的应力数据；
温度数据采集仪30、应力数据采集仪32和水分数据采集仪31均通过数据线与电脑连接，电脑能够记录并处理温度数据采集仪30、应力数据采集仪32和水分数据采集仪31所采集的数据，经过电脑处理能够得到不同土性的土体在人工冻结过程中的定量表征水分场、温度场和应力场的变化趋势。
优选地，温度数据采集仪30和应力数据采集仪32选用TDS630数据采集仪。
进一步地，如图7所示，监测***还包括有位移采集元件34和位移数据采集仪33，位移数据采集仪33和位移采集元件34通过测线连接，在每一个填土区中心线的延长线上且位于井壁5内测的表面上均设置有一个位移采集元件34(即位移采集元件34共计设置有9个，每一个填土区对应一个)，在高度方向上每个位移采集元件34均位于填土区相对应的填土层的中部，位移数据采集仪33能够通过位移采集元件34采集井壁5的位移数据，优选地，位移采集元件34为位移计。
位移数据采集仪33通过数据线与电脑连接，电脑能够记录并处理位移数据采集仪33所采集的数据，经过电脑的处理能够得到在人工冻结过程中在不同土性土体的共同作用下井壁5的各个位置所产生的位移的差异。
进一步地，冻结***还包括进液分流器和出液分流器，进液分流器设置在进液管与冻结管36之间，进液分流器能够使介质均匀流入每个冻结管36，出液分流器设置在出液管与冻结管36之间，出液分流器能够将冷冻管中的介质聚集起来并输送至出液管。
冻结管36由内管和套设于内管外周的外管组成，内管和外管在冻结管36的底部连通，内管的顶端通过进液分流器与进液管连通，外管的顶端通过出液分流器与出液管连通。
优选地，位于圆筒4外的冻结管36、进液管和出液管均用保温材料紧密缠绕，以减少冷量流失。
本发明还公开了一种利用上述试验装置进行不同土性人工冻土与井壁共同作用试验的方法，包括如下步骤：
(1)确定几何相似比、时间相似比、温度相似比、导热系数相似比、热传导系数相似比、热流量相似比、冷媒剂流速相似比、混凝体井壁5强度设计，此处设计数值根据实际箱体和实验平台综合确定几何相似比后再确定其他相应相似比(几何相似比Cl、时间相似比Cτ＝Cl 2、温度相似比Cθ＝1、导热系数相似比热传导相似比热流量相似比CQ＝Cl 2、冷媒剂流速v’＝Cl·v、混凝土强度相似比Cl)；
(2)将所有冻结管36预先确定好位置后，将冻结管36按位置固定在竹棍上，防止填土过程中冻结管36位置发生偏移，待填土填至相应高程处拆除竹棍；
(3)将圆筒4通过桁车2吊至试验台1上，井壁5放置于圆筒4内并且使圆筒4和井壁5呈同心圆设置，在圆筒4底部设置止水(可以用土工膜17铺设止水)，将步骤(2)中固定好的三圈结构的冻结管36放置于圆筒4和井壁5之间，按照填土层和填土区的设计形式进行填土，在填土过程中不断振捣(人工踩实辅以简单夯实机械)以保证土层密实，在相邻的填土层之间以及相邻的填土区之间均设置防水的土工膜17以消除各填土层和填土区之间的水分迁移，同时在每个填土区的中心线上设置五个测点，在测点上设置由温度测试元件27、水分测试元件28和应力测试元件29组成的测量套件26，分别将温度测试元件27与温度数据采集仪30、水分测试元件28与水分数据采集仪31、应力测试元件29与应力数据采集仪32通过数据测线进行连接，在井壁5的内壁上且位于每个填土区的中心线上均设置一个位移采集元件34，将位移采集元件34与位移数据采集仪33通过数据测线连接，将温度数据采集仪30、水分数据采集仪31、应力数据采集仪32和位移数据采集仪33通过数据线与电脑连接，待填土完成后，将盖板6置于圆筒4上；
(4)将加载***设置在圆筒4外，在圆筒4的表面覆盖塑料泡沫；
(5)对监测***进行调试，确认温度测试元件27、水分测试元件28、应力测试元件29和位移采集元件34正常工作后，启动加载***，逐渐加压至应力设计计算值，并稳定预设时间(至少稳定24小时)；
(6)模拟冻结，调节控制冻结***使冻结壁厚度达到设计值(最外及最内层测点温度降低至-2℃以下)，在整个冻结过程中，通过温度数据采集仪30、水分数据采集仪31、应力数据采集仪32和位移数据采集仪33对土体的温度、水分、应力以及井壁5位移的数据进行数据采集，采集时间为：在冻结初期每隔10min采集一次，在冻结后期每隔30min采集一次；
(7)当形成稳定冻结壁、填土区内温度和水分含量不发生变化后完成数据采集，对冻结壁进行解冻，拆除试验装置。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
一种不同土性的人工冻土与井壁5共同作用的试验装置及方法，该试验装置能够冻结人工冻土的土体，用于模拟煤矿立井冻结法的试验环境，包括试验台1、圆筒4、加载***、监测***和冻结***，试验台1用于为该试验装置提供安装空间，圆筒4内设置有混凝土的井壁5，圆筒4与井壁5之间的容纳空间用于容纳土体，加载***能够对土体和井壁5施加压力，用于提供土体内部初始地压以模拟煤矿立井冻结法中的深部土层地压环境，冻结***能够冻结土体以形成冻结壁，监测***能够在土体被冻结过程中监测不同土性的土体的温度、水分和应力的数据，监测***还能够监测不同土性土体的共同作用下井壁5的各个位置所产生的位移的差异。
本发明能够对在人工冻结过程中不同土性的土体的温度、水分、应力和井壁5的位移的数据的监测，实现煤矿立井冻结法的试验环境的模拟，对模拟过程中的数据进行处理进而得到不同土性的土体温度、水分、应力(水、热、力三场耦合)等的变化趋势，以及井壁5在模拟过程中位移的变化趋势，对人工地层冻结法进行全面***的研究，为冻结法的进一步推广实验提供参考依据。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置，所述试验装置能够冻结所述人工冻土的土体，用于模拟煤矿立井冻结法的试验环境，其特征在于，包括试验台、圆筒、加载***、监测***和冻结***，其中，
所述土体包括有多种不同土性的填土，所述圆筒置于所述试验台上，所述井壁设置在所述圆筒内，所述圆筒的顶端设置有盖板，所述井壁、所述圆筒和所述盖板围成容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述土体，所述土体由上至下设置有多个水平的填土层，每个所述填土层均设置有多个扇环形的填土区，每个所述填土区内填有一种所述填土；
所述加载***包括反力架和液压缸，所述反力架设置在所述圆筒的上方，多个所述液压缸的顶端均与所述反力架连接，多个所述液压缸的底端均与所述盖板连接，所述液压缸能够通过所述盖板为所述土体施加压力；
所述冻结***包括冷冻机、进液管、出液管和若干冻结管，所述冻结管均竖向设置于所述容纳空间内，若干所述冻结管的顶端均穿过所述盖板并通过所述进液管和所述出液管与所述冷冻机连接，所述冷冻机用于产生以及泵送低温的介质，所述冷冻机、所述进液管、所述冻结管、所述出液管和所述冷冻机依次连通形成用于所述介质的循环回路，所述介质在所述冻结管内与所述土体进行热量交换，用于实现冻结所述土体以形成冻结壁；
所述监测***包括若干测量套件，若干所述测量套件设置在所述土体内，所述测量套件由温度测试元件、水分测试元件和应力测试元件构成，所述监测***能够通过所述测量套件监测所述土体的温度、水分和应力。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，
所述圆筒的外周设置有多条环形的加劲肋；
所述圆筒上部的外周等距设置有多个挂环；
所述试验台上设置有桁车，所述桁车能够通过所述挂环吊动所述圆筒；
所述井壁为混凝土结构，所述井壁的顶端与底端均设置有密封环；
所述盖板设置有中心孔，所述盖板能够覆盖所述土体和所述井壁顶端的所述密封环，所述盖板能够上下移动，所述液压缸能够通过所述盖板和所述密封环对所述土体和所述井壁施加压力。
3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，
所述填土层共设置有三层，由上到下依次为第一填土层、第二填土层、第三填土层，在所述第一填土层的上方还设置有垫料层，在所述第三填土层的下方还设置有保温层，所述垫料层与所述第一填土层之间、两个相邻的所述填土层之间、所述保温层与所述第三填土层之间设置有土工膜；
相邻的所述填土区之间设置有土工膜；
所述圆筒内测表面设置有竖向的刻度线，通过所述刻度线能够控制每个所述填土层的厚度；
优选地，所述垫料层和所述保温层的材料均为黏土；
优选地，所述填土包括有三种不同土性的填土，分别为高膨胀性钙质黏土、低膨胀性砂质黏土和砂土，每个所述填土层分隔为三个所述填土区并分别填入三种所述填土，同一种所述填土在不同所述填土层的位置不重叠。
4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，
所述加载***还包括加载控制仪，所述加载控制仪通过数据线与所述液压缸连接，用于控制所述液压缸的加载速率和荷载；
所述反力架包括承载梁和立柱，所述承载梁水平设置在所述盖板的上方，所述承载梁由两根相互垂直交叉的横梁构成，所述横梁的长度大于所述圆筒的外径，所述立柱的顶端与所述承载梁连接，所述立柱的底端穿过所述盖板和所述井壁并与所述试验台固定连接，每根所述横梁的两个端部均设置有两根高强螺杆，所述高强螺杆的底端与所述试验台固定连接，所述高强螺杆的顶端穿过所述横梁，穿过所述横梁的所述高强螺杆上套设有螺帽，所述螺帽与所述高强螺杆螺纹连接，旋紧所述螺帽能够固定所述承载梁；
所述液压缸设置有四个，呈环形均匀分布，所述液压缸与所述承载梁之间还设置有承压板，所述承压板的上表面与所述承载梁的下表面抵接，四个所述液压缸的活塞杆与所述承压板的下表面抵接。
5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，
所述冻结管在所述容纳空间内共设置有三圈，分别为内圈、中圈和外圈，所述内圈、所述中圈和所述外圈分别设置有若干所述冻结管且等距分布；
优选地，所述内圈与所述井壁的距离、所述内圈与所述中圈之间的距离、所述中圈与所述外圈之间的距离均为15cm；
优选地，所述冻结管在所述内圈设置有18个；
优选地，所述冻结管在所述中圈设置有30个；
优选地，所述冻结管在所述外圈设置有42个。
6.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于，
在每个所述填土层的高度方向上的中部且位于每个所述填土区的中心线上设置有多个测点；
优选地，每个所述填土区的中心线上设置有五个所述测点，在所述井壁与所述内圈之间、所述内圈与所述中圈之间和所述中圈与所述外圈之间分别设置有一个所述测点，所述外圈与所述圆筒之间设置有两个所述测点，五个所述测点等距分布，每个所述测点上均设置有一个所述测量套件；
优选地，所述温度测试元件为热电偶串；
优选地，所述水分测试元件为水分传感器。
7.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，
所述监测***还包括温度数据采集仪、水分数据采集仪、应力数据采集仪，所述温度数据采集仪和所述温度测试元件、所述水分数据采集仪和所述水分测试元件、所述应力数据采集仪和所述应力测试元件均通过测线连接；
所述温度数据采集仪能够通过所述温度测试元件采集所述土体的温度数据、所述水分数据采集仪能够通过所述水分测试元件采集所述土体的水分数据、所述应力数据采集仪能够通过所述应力测试元件采集所述土体的应力数据；
所述温度数据采集仪、所述应力数据采集仪和所述水分数据采集仪均通过数据线与电脑连接，所述电脑能够记录并处理所述温度数据采集仪、所述应力数据采集仪和所述水分数据采集仪所采集的数据。
8.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，
所述监测***还包括有位移采集元件和位移数据采集仪，所述位移数据采集仪和所述位移采集元件通过测线连接，在每一个所述填土区中心线的延长线上且位于所述井壁内测的表面上均设置有一个所述位移采集元件，所述位移数据采集仪能够通过所述位移采集元件采集所述井壁的位移数据；
所述位移数据采集仪通过数据线与电脑连接，所述电脑能够记录并处理所述位移数据采集仪所采集的数据。
9.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，
所述冻结***还包括进液分流器和出液分流器，所述进液分流器设置在所述进液管与所述冻结管之间，所述进液分流器能够使所述介质均匀流入每个所述冻结管，所述出液分流器设置在所述出液管与所述冻结管之间，所述出液分流器能够聚集所述冷冻管中的所述介质并输出到出液管；
所述冻结管由内管和套设于所述内管外周的外管组成，所述内管和所述外管在所述冻结管的底部连通，所述内管的顶端通过所述进液分流器与所述进液管连通，所述外管的顶端通过所述出液分流器与所述出液管连通；
所述介质为CaCl2溶液和/或酒精。
10.利用权利要求1至9中任一项的试验装置进行不同土性人工冻土与井壁共同作用试验的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)确定位移相似比、时间相似比、温度相似比、导热系数相似比、热传导系数相似比、热流量相似比、冷媒剂流速相似比、混凝体井壁强度设计；
(2)将所有冻结管预先确定好位置并加以固定，防止在填土过程中冻结管位置发生偏移；
(3)将圆筒通过桁车吊至试验台上，井壁放置于圆筒内并且使圆筒和井壁呈同心圆设置，在圆筒底部设置止水，将所述步骤(2)中固定好的三圈结构的冻结管放置于圆筒和井壁之间，按照填土层和填土区的设计形式进行填土，在填土过程中不断振捣以保证土层密实，在相邻的填土层之间以及相邻的填土区之间均设置防水的土工膜以消除各填土层和填土区之间的水分迁移，同时在每个填土区的中心线上设置五个测点，在测点上设置由温度测试元件、水分测试元件和应力测试元件组成的测量套件，分别将温度测试元件与温度数据采集仪、水分测试元件与水分数据采集仪、应力测试元件与应力数据采集仪通过数据测线进行连接，在井壁的内壁上且位于每个填土区的中心线上均设置一个位移采集元件，将位移采集元件与位移数据采集仪通过数据测线连接，将温度数据采集仪、水分数据采集仪、应力数据采集仪和位移数据采集仪通过数据线与电脑连接，待填土完成后，将盖板置于圆筒上；
(4)将加载***设置在圆筒外，在圆筒的表面覆盖塑料泡沫；
(5)对监测***进行调试，确认温度测试元件、水分测试元件和应力测试元件正常工作后，启动加载***，逐渐加压至应力设计计算值，并稳定预设时间；
(6)模拟冻结，调节控制冻结***使冻结壁厚度达到设计值，在整个冻结过程中，通过温度数据采集仪、水分数据采集仪、应力数据采集仪和位移数据采集仪对土体的温度、水分、应力以及井壁位移的数据进行数据采集，采集时间为：在冻结初期每隔10min采集一次，在冻结后期每隔30min采集一次；
(7)当形成稳定冻结壁、填土区内温度和水分含量不发生变化后完成数据采集，对冻结壁进行解冻，拆除试验装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811027101.2A CN109239124A (zh) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811027101.2A CN109239124A (zh) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109239124A true CN109239124A (zh) | 2019-01-18 |
Family
ID=65060388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811027101.2A Pending CN109239124A (zh) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109239124A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020199550A1 (zh) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | 安徽理工大学 | 一种用于制作层状冷生构造冻土试样的装置与方法 |
| CN112433044A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-03-02 | 北京中煤矿山工程有限公司 | 冻结壁发育状况超声电阻率参量的冻结相似模拟试验平台 |
| CN112761729A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-07 | 中国矿业大学 | 基于冻结法施工的矿井井筒温度-位移场耦合物理模拟实验装置及方法 |
| BE1028237B1 (de) * | 2021-06-07 | 2021-11-24 | Univ Wuhan Tech | Schachtgefriermodelltestvorrichtung für Hochbodenspannungen und Hochwasserkopf |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2384671C1 (ru) * | 2009-02-11 | 2010-03-20 | Александр Иванович Абросимов | Свайная опора для сооружений, возводимых на вечномерзлом грунте |
| CN103821507A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-05-28 | 中国矿业大学 | 立井井壁变形分布式光纤检测方法 |
| CN106645261A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-05-10 | 安徽理工大学 | 大型多功能人工冻结平台 |
| CN206282464U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-06-27 | 兰州资源环境职业技术学院 | 一种地下工程冻结施工实训装置 |
| CN107246023A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-13 | 安徽理工大学 | 隧道管幕冻结法施工物理模型实验装置及实验方法 |
-
2018
- 2018-09-04 CN CN201811027101.2A patent/CN109239124A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2384671C1 (ru) * | 2009-02-11 | 2010-03-20 | Александр Иванович Абросимов | Свайная опора для сооружений, возводимых на вечномерзлом грунте |
| CN103821507A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-05-28 | 中国矿业大学 | 立井井壁变形分布式光纤检测方法 |
| CN206282464U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-06-27 | 兰州资源环境职业技术学院 | 一种地下工程冻结施工实训装置 |
| CN106645261A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-05-10 | 安徽理工大学 | 大型多功能人工冻结平台 |
| CN107246023A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-13 | 安徽理工大学 | 隧道管幕冻结法施工物理模型实验装置及实验方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020199550A1 (zh) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | 安徽理工大学 | 一种用于制作层状冷生构造冻土试样的装置与方法 |
| CN112433044A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-03-02 | 北京中煤矿山工程有限公司 | 冻结壁发育状况超声电阻率参量的冻结相似模拟试验平台 |
| CN112761729A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-07 | 中国矿业大学 | 基于冻结法施工的矿井井筒温度-位移场耦合物理模拟实验装置及方法 |
| CN112761729B (zh) * | 2021-01-11 | 2022-03-25 | 中国矿业大学 | 基于冻结法施工的矿井井筒温度-位移场耦合物理模拟实验装置及方法 |
| BE1028237B1 (de) * | 2021-06-07 | 2021-11-24 | Univ Wuhan Tech | Schachtgefriermodelltestvorrichtung für Hochbodenspannungen und Hochwasserkopf |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109239124A (zh) | 不同土性的人工冻土与井壁共同作用的试验装置及方法 | |
| CN104597222B (zh) | 具有补水功能和冻胀测试功能的大型冻土模型试验*** | |
| JP6745497B2 (ja) | マルチパラメータ動的採取可能な人工地層凍結の実験装置及び実験方法 | |
| CN108195723B (zh) | 一种加固松散砾石土的渗透注浆试验***及方法 | |
| CN109917108A (zh) | 一种模拟煤层开采的三维相似材料模型实验装置及方法 | |
| CN107246023A (zh) | 隧道管幕冻结法施工物理模型实验装置及实验方法 | |
| CN106644836A (zh) | 一种可视化劈裂注浆模型试验装置及其试验方法 | |
| CN105806418A (zh) | 一种水库滑坡多场信息现场监测***及其施工方法 | |
| CN109344547B (zh) | 一种组合地层渗流作用下冻结法模型设计方法及装置 | |
| CN204514915U (zh) | 一种岩堆边坡冻融循环作用变形物理模型试验装置 | |
| CN107328917A (zh) | 用于调控冻土隧道开挖面稳定性的模拟***及实验方法 | |
| CN106645261A (zh) | 大型多功能人工冻结平台 | |
| CN108693019A (zh) | 水-热-力耦合作用路基动力响应试验装置及方法 | |
| CN103940968A (zh) | 隧道开挖及注浆模型试验台架装置及使用方法 | |
| CN115019618B (zh) | 高温富水软弱地层隧道帷幕注浆开挖模型试验装置与方法 | |
| CN111999471B (zh) | 隧道冻结壁自然解冻期地层融沉离心模型试验方法 | |
| CN109709307A (zh) | 一种不规则边界条件相似材料模拟试验装置和方法 | |
| CN116087472A (zh) | 复杂环境耦合作用下隧洞口边坡物理模拟试验装置及方法 | |
| CN106525707A (zh) | 一种能模拟腐蚀环境的锚固顺层边坡模型试验***及方法 | |
| Li et al. | Experimental study on the response characteristics of the apparent resistivity of rock true triaxial hydraulic fracturing | |
| CN109163977A (zh) | 地压与水压联合加载斜井井壁受力模拟试验***与方法 | |
| CN109557128B (zh) | 一种用于冻结施工的模拟试验箱 | |
| CN204556387U (zh) | 复杂条件下岩土体硐室开挖与围岩应力、应变监测模型试验装置 | |
| CN111257215A (zh) | 一种桩体冻拔力测试装置 | |
| CN110726823A (zh) | 一种地下工程冻结试验*** |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190118 |