專(zhuān)利名稱(chēng)：壓力灌漿實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，尤其是一種多功能的適用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)壓力灌漿的實(shí)驗(yàn)
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
目前地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，注漿可對(duì)松軟地層進(jìn)行原位加固并能改變其固有的物理力學(xué)性質(zhì)，所以它廣泛應(yīng)用于土木建筑工程中。由于復(fù)雜的地層條件和注漿施工效果的隱蔽性，致使注漿理論的研究落后于工程實(shí)踐。現(xiàn)有的注漿系統(tǒng)多針對(duì)實(shí)際注漿作業(yè)的需要，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室注漿及更好的進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究有一定的限制。實(shí)驗(yàn)室注漿結(jié)石體物理力學(xué)特性的得到，多對(duì)其進(jìn)行切割后實(shí)驗(yàn)測(cè)得。在注漿模具中進(jìn)行充分人工注漿得到注漿體直接養(yǎng)護(hù)加工后使用，可以簡(jiǎn)單快捷的獲取所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而現(xiàn)有技術(shù)中尚無(wú)用于實(shí)驗(yàn)室的注漿實(shí)驗(yàn)裝置。由于實(shí)際工程的局限性，壓力灌漿中的注漿擴(kuò)散半徑的研究相對(duì)困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種壓力灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，可以在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土體裂隙或碎石土孔隙的注漿實(shí)驗(yàn)。并且該系統(tǒng)壓力可以進(jìn)行自主控制。并記錄漿液供給時(shí)的用量。模具組合精巧，拆裝方便，可對(duì)模具內(nèi)待注漿結(jié)構(gòu)提供壓力，有效的按需模擬不良地層的圍壓狀態(tài)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種壓力灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，包括供漿裝置，供漿裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩臐{孔連通，實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩南虏繚{孔與漿液回收桶連通；
在實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咄獗趶纳系较略O(shè)有多個(gè)管路，該管路上設(shè)有壓力表；
所述的供漿裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咧g和實(shí)驗(yàn)?zāi)＞吲c漿液回收桶之間均設(shè)有節(jié)流閥。所述的供漿裝置包括注漿泵，注漿泵的出漿口與第一分流器連通，第一分流器一個(gè)分流端與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩臐{孔連通，另一個(gè)分流端通過(guò)第一節(jié)流閥與注漿泵的進(jìn)漿口連通。所述的第一分流器與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩臐{孔之間還設(shè)有第二節(jié)流閥和第二分流器，第二分流器的分流端依次設(shè)有用于行水壓下的注漿實(shí)驗(yàn)的水箱、手搖壓力泵和第五節(jié)流閥。所述的第一分流器和實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩臐{孔之間還設(shè)有第三節(jié)流閥和流量計(jì)。所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩膬?nèi)腔尺寸為150 X 150 X 500mm，或者為1000 X 1000 X 1000mm。所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咧校懊姘迮c后面板之間通過(guò)多根螺栓對(duì)拉連接，兩側(cè)的側(cè)面板位于前面板與后面板之間，在前面板與后面板的內(nèi)壁設(shè)有用于限制側(cè)面板位置的限位槽，在側(cè)面板與前面板和后面板接觸的部位設(shè)有密封條；
所述的前面板或后面板上從上到下設(shè)有多個(gè)用于外接管路的孔；
實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩膬啥嗽O(shè)有固定連接的端面面板，所述的端面面板上設(shè)有至少一個(gè)漿孔。另一可選的方案中，所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咧校懊姘迮c后面板之間通過(guò)多根螺栓對(duì)拉連接，兩側(cè)的側(cè)面板位于前面板與后面板之間，在前面板與后面板的內(nèi)壁設(shè)有用于限制側(cè)面板位置的限位槽，在側(cè)面板與前面板和后面板接觸的部位設(shè)有密封條；
所述的前面板或后面板上從上到下設(shè)有多個(gè)用于外接管路的孔；
實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩南露嗽O(shè)有固定連接的端面面板，所述的端面面板上設(shè)有至少一個(gè)漿孔； 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩纳隙嗽O(shè)有與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞邇?nèi)腔滑動(dòng)配合的滑動(dòng)端蓋；
實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?之外還設(shè)有反力架，在反力架與滑動(dòng)端蓋之間設(shè)有千斤頂。所述的滑動(dòng)端蓋為兩塊，滑動(dòng)端蓋之間設(shè)有用于密封的橡膠板。本發(fā)明提供的一種壓力灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)采用的注漿泵，并通過(guò)控制第一節(jié)流閥的打開(kāi)量及注漿泵提供的壓力控制螺栓來(lái)控制注漿壓力。通過(guò)接入水箱，并由手搖壓力泵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)＞邇?nèi)所需注漿體的壓水試驗(yàn)，進(jìn)一步進(jìn)行水壓下的注漿試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩那懊姘濉⒑竺姘寮皞?cè)面板之間的拼接部采用硅膠條進(jìn)行填充使其將周?chē)芊狻６嗣婷姘迮c實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咚闹芸p隙由速凝水泥進(jìn)行填堵。密封做好可使注漿結(jié)石體均勻，保證其物理力學(xué)特性。實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咧糜诜戳芟拢谇Ы镯斪饔孟聦?duì)滑動(dòng)端蓋施加壓力并傳至被灌體，以控制被灌體沉降量或壓力值。設(shè)置的底部漿孔控制注漿中被灌體內(nèi)氣體或水的排出。側(cè)壁安裝的多個(gè)壓力表可用于分析漿液在模具內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律。本發(fā)明提供的一種壓力灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)不同模具的使用既可以簡(jiǎn)單便捷的得到有規(guī)則形狀的注漿結(jié)石體，也可以得到不同條件下漿液的擴(kuò)散半徑。其試驗(yàn)過(guò)程中由壓力表及流量計(jì)并配合千斤頂提供的壓力P，可以更有效的分析試驗(yàn)參數(shù)對(duì)結(jié)石體各項(xiàng)物理力學(xué)性能及漿液擴(kuò)散半徑的影響。本發(fā)明中可以量化注漿量，所以結(jié)石體成分也得到量化。本發(fā)明小巧方便易用，特別適合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩慕Y(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明中圖2的A-A剖視示意圖。圖4為本發(fā)明中端面面板的俯視示意圖。圖5為本發(fā)明中端面面板的側(cè)視示意圖。圖6為本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩牧硪环N結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明中滑動(dòng)端蓋的俯視示意圖。圖中漿液攪拌機(jī)1，下料桶2，注漿泵3，第一節(jié)流閥4，第一壓力表5，第一分流器6，第二節(jié)流閥7，第二分流器8，第五節(jié)流閥9，手搖壓力泵10，水箱11，第三節(jié)流閥12，實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3，前面板1301，側(cè)面板1302，端面面板1303，限位槽1304，漿孔1305，滑動(dòng)端蓋1306，橡膠板1307,后面板1308,第二壓力表14,第三壓力表15,第四壓力表16,第五壓力表17,漿液回收桶18，第四節(jié)流閥19，流量計(jì)20，千斤頂21，反力架22。
具體實(shí)施例方式如圖1中，一種壓力灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，包括供漿裝置，供漿裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3的漿孔1305連通，實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3的下部漿孔與漿液回收桶18連通； 在實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3外壁從上到下設(shè)有多個(gè)管路，該管路上設(shè)有壓力表；
所述的供漿裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3之間和實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3與漿液回收桶18之間均設(shè)有節(jié)流閥。如圖1中，所述的供漿裝置包括注漿泵3，注漿泵3的出漿口與第一分流器6連通，第一分流器6 —個(gè)分流端與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3的漿孔連通，另一個(gè)分流端通過(guò)第一節(jié)流閥4與注漿泵3的進(jìn)漿口連通。如圖1中，漿液攪拌機(jī)I接下料桶2，由下料桶2給注漿泵3供料，漿液攪拌系統(tǒng)的容量為注漿泵的2倍，以滿(mǎn)足漿液的供給。如圖1中，所述的第一分流器6與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3的漿孔之間還設(shè)有第二節(jié)流閥7和第二分流器8，第二分流器8的分流端依次設(shè)有用于行水壓下的注漿實(shí)驗(yàn)的水箱11、手搖壓力泵10和第五節(jié)流閥9。接入水箱由手搖壓力泵進(jìn)行模具內(nèi)所需注漿體的壓水試驗(yàn)，并進(jìn)一步進(jìn)行水壓下的注漿試驗(yàn)。本發(fā)明中壓水試驗(yàn)可通過(guò)控制第五節(jié)流閥9進(jìn)行選擇性試驗(yàn)。所述的第一分流器6和實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3的漿孔之間還設(shè)有第三節(jié)流閥12和流量計(jì)20。通過(guò)調(diào)節(jié)止水閥12控制漿液灌入壓力并通過(guò)流量計(jì)20記錄注漿量。所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3的內(nèi)腔尺寸為150X 150X500mm，由此內(nèi)腔尺寸用于得到立方體注漿體；或者為1000X 1000X 1000mm，由此內(nèi)腔尺寸得到結(jié)石體，由于該內(nèi)腔尺寸較大，在填充碎石、泥土以模擬復(fù)雜的地層條件后，漿液可以在碎石間隙中擴(kuò)散，并測(cè)量其尺寸以算出漿液擴(kuò)散半徑。如圖1-5中，所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3中，前面板1301與后面板1308之間通過(guò)多根螺栓對(duì)拉連接，兩側(cè)的側(cè)面板1302位于前面板1301與后面板1308之間，在前面板1301與后面板1308的內(nèi)壁設(shè)有用于限制側(cè)面板1302位置的限位槽1304，在側(cè)面板1302與前面板1301和后面板1308接觸的部位設(shè)有密封條；
所述的前面板1301或后面板1308上從上到下設(shè)有多個(gè)用于外接管路的孔；
實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3的兩端設(shè)有固定連接的端面面板1303，所述的端面面板1303上設(shè)有至少一個(gè)漿孔1305。另一可選的方案中，如圖1、6、7中所示，所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3中，前面板1301與后面板1308之間通過(guò)多根螺栓對(duì)拉連接，兩側(cè)的側(cè)面板1302位于前面板1301與后面板1308之間，在前面板1301與后面板1308的內(nèi)壁設(shè)有用于限制側(cè)面板1302位置的限位槽1304，在側(cè)面板1302與前面板1301和后面板1308接觸的部位設(shè)有密封條；
所述的前面板1301或后面板1308上從上到下設(shè)有多個(gè)用于外接管路的孔；
實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3的下端設(shè)有固定連接的端面面板1303，所述的端面面板1303上設(shè)有至少一個(gè)漿孔1305 ；
實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3的上端設(shè)有與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3內(nèi)腔滑動(dòng)配合的滑動(dòng)端蓋1306 ；
實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3之外還設(shè)有反力架22，在反力架22與滑動(dòng)端蓋1306之間設(shè)有千斤頂21。所述的滑動(dòng)端蓋1306為兩塊，滑動(dòng)端蓋1306之間設(shè)有用于密封的橡膠板1307。如圖1所示在行壓水試驗(yàn)時(shí)，關(guān)閉第二節(jié)流閥7，打開(kāi)第五節(jié)流閥9、第三節(jié)流閥12和第四節(jié)流閥19，按需對(duì)第四節(jié)流閥19進(jìn)行打開(kāi)和關(guān)閉的操作，使流量計(jì)20和在實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3外壁從上到下設(shè)置的第二壓力表14、第三壓力表15、第四壓力表16、第五壓力表17達(dá)到理想度數(shù)或可觀測(cè)的度數(shù)。
在獲取結(jié)石體注漿試驗(yàn)時(shí)，安裝內(nèi)腔尺寸為150X 150X500mm的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3，先關(guān)閉第二節(jié)流閥7，打開(kāi)第一節(jié)流閥4，啟動(dòng)注漿泵3檢查漿液回流狀況，然后關(guān)閉第五節(jié)流閥9，打開(kāi)第一節(jié)流閥4、第二節(jié)流閥7、第三節(jié)流閥12和第四節(jié)流閥19開(kāi)始注漿。通過(guò)調(diào)節(jié)第一節(jié)流閥4的開(kāi)度控制注漿泵3出口漿液壓力并通過(guò)第一壓力表5的讀數(shù)來(lái)觀察，調(diào)節(jié)第三節(jié)流閥12控制漿液灌入壓力并通過(guò)流量計(jì)20所示顯示流量值進(jìn)行控制。可將連接第三壓力表15、第四壓力表16和第五壓力表17的管路適當(dāng)與進(jìn)行排氣或排水管連接。實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3底部漿孔1305會(huì)先壓出被灌體中的自由水，漿液隨之流出后關(guān)閉第四節(jié)流閥19，繼續(xù)注漿至第二壓力表14的壓力值恒定或吸漿量可以忽略時(shí)關(guān)閉第三節(jié)流閥12后停止注漿。獲取擴(kuò)散半徑注漿試驗(yàn)時(shí)，安裝內(nèi)腔尺寸為1000X 1000X IOOOmm的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3，
其余步驟同獲取結(jié)石體注漿試驗(yàn)實(shí)施方法。本發(fā)明的裝置通用的工作程序?yàn)檠b入被灌體，檢查第二壓力表14、第三壓力表15、第四壓力表16和第五壓力表17，檢查其精度及對(duì)中情況確定儀表正常，漿孔1305的第四節(jié)流閥19打開(kāi)，再在反力架22下利用千斤頂對(duì)其提供壓力P如圖1所示。接通壓水系統(tǒng)及注漿泵，儀表安裝好后檢查各通路是否正常，儀表是否對(duì)中調(diào)零；
漿液攪拌機(jī)I將漿液攪拌后通過(guò)下料桶2將漿液倒入注漿泵3中，關(guān)閉第五節(jié)流閥9，進(jìn)行注漿試驗(yàn)。按需進(jìn)行上述的壓水試驗(yàn)。注漿結(jié)束后關(guān)閉第三節(jié)流閥12和第四節(jié)流閥19，并清洗所有管道及試驗(yàn)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3中注漿體按設(shè)計(jì)漿液的初凝時(shí)間對(duì)第四節(jié)流閥19適量打開(kāi)放出模具中析出的水分。按設(shè)計(jì)時(shí)間拆除內(nèi)腔尺寸為150X 150X500mm的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3后得到立方體注漿
體，清理模具。拆模時(shí)將模具橫放，將注漿體放在側(cè)板上，再整體小心移動(dòng)到注漿體指定位置以保證注漿體最大限度的避免外部損害。養(yǎng)護(hù)注漿體做以后的物理力學(xué)特性試驗(yàn)。按設(shè)計(jì)時(shí)間拆除內(nèi)腔尺寸為1000X 1000X IOOOmm的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?3后清洗結(jié)石體，觀察結(jié)石體形狀并測(cè)量其尺寸算出漿液擴(kuò)散半徑。
權(quán)利要求
1.ー種壓カ灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，包括供漿裝置，其特征是供漿裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)的漿孔(1305)連通，實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)的下部漿孔與漿液回收桶(18)連通； 在實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)外壁從上到下設(shè)有多個(gè)管路，該管路上設(shè)有壓力表； 所述的供漿裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)之間和實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)與漿液回收桶(18)之間均設(shè)有節(jié)流閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種壓カ灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的供漿裝置包括注漿泵(3)，注漿泵(3)的出漿ロ與第一分流器(6)連通，第一分流器(6)—個(gè)分流端與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)的漿孔連通，另ー個(gè)分流端通過(guò)第一節(jié)流閥(4)與注漿泵(3)的進(jìn)漿ロ連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種壓カ灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的第一分流器(6)與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)的漿孔之間還設(shè)有第二節(jié)流閥(7)和第二分流器(8)，第二分流器(8)的分流端依次設(shè)有用于行水壓下的注漿實(shí)驗(yàn)的水箱(11)、手搖壓カ泵(10)和第五節(jié)流閥(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種壓カ灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的第一分流器(6)和實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)的漿孔之間還設(shè)有第三節(jié)流閥(12 )和流量計(jì)(20 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種壓カ灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)的內(nèi)腔尺寸為 150 X 150 X 500mm，或者為 1000 X 1000 X 1000mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種壓カ灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)中，前面板(1301)與后面板(1308)之間通過(guò)多根螺栓對(duì)拉連接，兩側(cè)的側(cè)面板(1302)位于前面板(1301)與后面板(1308)之間，在前面板(1301)與后面板(1308)的內(nèi)壁設(shè)有用于限制側(cè)面板(1302)位置的限位槽(1304)，在側(cè)面板(1302)與前面板(1301)和后面板(1308)接觸的部位設(shè)有密封條； 所述的前面板(1301)或后面板(1308)上從上到下設(shè)有多個(gè)用于外接管路的孔； 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)的兩端設(shè)有固定連接的端面面板(1303)，所述的端面面板(1303)上設(shè)有至少ー個(gè)漿孔(1305)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種壓カ灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)中，前面板(1301)與后面板(1308)之間通過(guò)多根螺栓對(duì)拉連接，兩側(cè)的側(cè)面板(1302)位于前面板(1301)與后面板(1308)之間，在前面板(1301)與后面板(1308)的內(nèi)壁設(shè)有用于限制側(cè)面板(1302)位置的限位槽(1304)，在側(cè)面板(1302)與前面板(1301)和后面板(1308)接觸的部位設(shè)有密封條； 所述的前面板(1301)或后面板(1308)上從上到下設(shè)有多個(gè)用于外接管路的孔； 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)的下端設(shè)有固定連接的端面面板(1303)，所述的端面面板(1303)上設(shè)有至少ー個(gè)漿孔(1305)； 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)的上端設(shè)有與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)內(nèi)腔滑動(dòng)配合的滑動(dòng)端蓋(1306)； 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?13)之外還設(shè)有反力架(22)，在反力架(22)與滑動(dòng)端蓋(1306)之間設(shè)有千斤頂(21)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種壓カ灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的滑動(dòng)端蓋(1306)為兩塊，滑動(dòng)端蓋(1306)之間設(shè)有用于密封的橡膠板(1307)。
全文摘要
一種壓力灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，包括供漿裝置，供漿裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩臐{孔連通，實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叩南虏繚{孔與漿液回收桶連通；在實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咄獗趶纳系较略O(shè)有多個(gè)管路，該管路上設(shè)有壓力表；所述的供漿裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咧g和實(shí)驗(yàn)?zāi)＞吲c漿液回收桶之間均設(shè)有節(jié)流閥。本發(fā)明提供的一種壓力灌漿實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)不同模具的使用既可以簡(jiǎn)單便捷的得到有規(guī)則形狀的注漿結(jié)石體，也可以得到不同條件下漿液的擴(kuò)散半徑。其試驗(yàn)過(guò)程中由壓力表及流量計(jì)并配合千斤頂提供的壓力P，可以更有效的分析試驗(yàn)參數(shù)對(duì)結(jié)石體各項(xiàng)物理力學(xué)性能及漿液擴(kuò)散半徑的影響。本發(fā)明中可以量化注漿量，所以結(jié)石體成分也得到量化。本發(fā)明小巧方便易用，特別適合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用。
文檔編號(hào)G01N33/38GK103048439SQ20121050974
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者雷進(jìn)生, 劉瓊, 王乾峰, 彭剛, 陳建飛 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)