一种注浆模型试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种注浆模型试验装置，该试验箱体，包括若干块箱体钢板，所述箱体钢板可活动拼接成立方体密闭结构的试验箱体，该试验箱体在模拟试验时内部填充砂土；所述试验箱体包括一个正面、两个侧面、一个后面、一个底面和一个顶面；所述试验箱体的正面设置有至少两个单个注浆管预留注浆孔，用以进行注浆；所述试验箱体的顶面设置有通气孔；所述试验箱体的顶面上还设置有提供反力的顶盖。通过在试验箱体内部填筑砂土，并向其中注浆，模拟现实注浆过程，且该试验箱体能实现在箱体内进行单根管和双管注浆模拟，并且无需上覆荷载，通过该方法模拟注浆过程，可靠性较高。

A grouting model test device

The utility model relates to a grouting model test device, the test box body, which includes several box body steel plates, the box body steel plates can be flexibly spliced into a test box body with a cube closed structure, the test box body is filled with sand during the simulation test; the test box body includes a front, two sides, a back, a bottom and a top; the test box body The front side of the test box is provided with at least two single grouting pipes to reserve grouting holes for grouting; the top surface of the test box is provided with vent holes; the top surface of the test box is also provided with a top cover to provide reaction. By filling sand in the test box and grouting into it, the real grouting process is simulated, and the test box can realize the simulation of single pipe and double pipe grouting in the box, and there is no need to cover the load. The method can simulate the grouting process with high reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种注浆模型试验装置
本技术涉及一种隧道工程小导管注浆模型试验中试验装置，该装置能实现在箱体内进行单根管和双管注浆模拟，并且无需上覆荷载，通过该方法模拟注浆过程，可靠性较高。
技术介绍
小导管注浆是隧道工程施工中，对前方地层进行预先加固或止水的重要手段。所谓注浆，是指通过液压、气压等，利用钻设注浆孔或预设装置将某些能够凝固的浆液注入到岩土体介质中，浆液通过充填、渗透、劈裂、压密等形式在其内部扩散，驱赶空隙介质中的空气和水等而替换之，通过岩土体自身密度增大及浆液的胶凝作用，使被注岩土体形成强度、抗渗性能、稳定性均得到大幅提高的新结构体。为研究小导管注浆的渗透机理，了解注浆过程中各参数的影响以及注浆效果，采用模型试验是一种有效手段。所谓模型试验，是以相似理论为理论基础，通过量纲分析等方法，获得相似判据和各物理量之间的相似比，进行缩尺试验的方法。在进行小导管注浆模型试验之前，必须进行模型箱的设计，作为试验场所。而在小导管注浆中，沿导管长度方向注浆压力会进行衰减，因而必须保证小导管有足够的长度。这就要求箱体的尺寸足够大。而且，浆液压力会作用在土体上，上覆土压力不足时，浆液会将土体冲破造成破坏。因此，必须保证上覆土足够的压力。
技术实现思路
本技术的目的为解决以上问题，设计一种注浆模型试验的大箱体，可同时在箱体中进行多种工况组合，并且由于箱体顶面设计有顶盖和横梁，无需堆载沙袋进行加压，仅靠顶面和横梁便可提供足够的上覆压力；箱体上设置有排气孔，可排除由于排气不畅对注浆的影响。该装置能实现在箱体内进行单根管和双管注浆模拟，并且无需上覆荷载，通过该方法模拟注浆过程，可靠性较高。实现本技术目的的技术方案是：一种注浆模型试验装置，包括若干块箱体钢板，所述箱体钢板可活动拼接成立方体密闭结构的试验箱体，该试验箱体在模拟试验时内部填充砂土；所述试验箱体包括一个正面、两个侧面、一个后面、一个底面和一个顶面；所述试验箱体的正面设置有至少两个单个注浆管预留注浆孔，用以进行注浆；所述试验箱体的顶面设置有通气孔；所述试验箱体的顶面上还设置有提供反力的顶盖。进一步的，所述试验箱体的除顶面外的其他面也设置有通气孔。进一步的，所述顶盖包括若干组横梁；每组所述横梁由中部梁和两端向下弯折的固定端梁组成，在所述固定端梁上设置有螺栓孔，在所述试验箱体的相对的侧面上设置有能够与所述固定端梁上设置的螺栓孔通过螺栓相连的螺栓孔；所述横梁可以跨设在所述试验箱体的顶面上、且使所述固定端梁上的螺栓孔和所述试验箱体的侧面上的螺栓孔通过螺栓连接。进一步的，在每一块所述箱体钢板上均设有加强筋，该加强筋为加筋槽钢。进一步的，在其中一个所述侧面设置有预留进土口，且在该进土口处设置有可拆卸的封口挡板，该进土口用以向箱体内填入砂土，且当填入的砂土达到该进土口下缘时可用封口挡板进行封口。进一步的，所述单个注浆管预留注浆孔为两个，能够进行单个注浆管注浆模拟试验，也能够同时在试验箱体内进行两组注浆管注浆模拟试验。进一步的，所述试验箱体的正面设置有至少一组双管预留注浆孔，用以进行注浆。进一步的，所述双管预留注浆孔两孔间距30-50cm。进一步的，所述单个注浆管预留注浆孔或所述双管预留注浆孔在注浆时，可在预留注浆孔内插入注浆小导管，该注浆小导管为长管状结构，且在伸入试验箱体内部分设有溢浆孔。进一步的，所述试验箱体侧面长度为4m，至少由两块箱体钢板通过螺栓连接组装。本技术的优点在于：通过模拟注浆模型试验的大箱体，可同时在箱体中进行多种工况组合注浆过程，并且由于箱体顶面设计有顶盖和横梁，无需堆载沙袋进行加压，仅靠顶面和横梁便可提供足够的上覆压力。试验箱体长度4m，可满足3-4m长注浆小导管的注浆试验，且无需配制满足相似原理的砂土介质，直接用现场砂土即可。箱体上设置有排气孔，可排除由于排气不畅对注浆的影响。附图说明图1为本技术的注浆模型试验装置的预留注浆孔所在面结构示意图。图2为本技术的注浆模型试验装置的进土口所在面结构示意图。图3为本技术的注浆模型试验装置的顶盖结构示意图。图4为本技术的注浆模型试验装置的箱体试验箱体顶面、侧面与顶盖组合状态结构示意图。图5为本技术的注浆模型试验装置的箱体试验箱体顶面、侧面与顶盖组合状态局部放大结构示意图。图中编号代表：1-正面箱体钢板；2-加筋槽钢；3-双管预留注浆孔封门；4-双管预留注浆孔；5-单个注浆管预留注浆孔；6-进土口；7-封口挡板；8-螺栓；9-侧面箱体钢板；10-通气孔；11-横梁；12-顶面；13-固定端梁。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。本实施例公开的一种注浆模型试验装置，包括若干块箱体钢板，所述箱体钢板可活动拼接成立方体密闭结构的试验箱体，该试验箱体在模拟试验时内部填充砂土；所述试验箱体包括一个正面、两个侧面、一个后面、一个底面和一个顶面；所述试验箱体的正面设置有至少两个单个注浆管预留注浆孔5，用以进行注浆；所述试验箱体的顶面设置有通气孔10；所述试验箱体的顶面上还设置有提供反力的顶盖。进一步的，所述试验箱体的除顶面外的其他面也设置有通气孔10。进一步的，所述顶盖包括若干组横梁11；每组所述横梁11由中部梁和两端向下弯折的固定端梁13组成，在所述固定端梁13上设置有螺栓孔，在所述试验箱体的相对的侧面上设置有能够与所述固定端梁13上设置的螺栓孔通过螺栓相连的螺栓孔；所述横梁11可以跨设在所述试验箱体的顶面上、且使所述固定端梁13上的螺栓孔和所述试验箱体的侧面上的螺栓孔通过螺栓连接。进一步的，在每一块所述箱体钢板上均设有加强筋，该加强筋为加筋槽钢2。进一步的，在其中一个所述侧面设置有预留进土口6，且在该进土口6处设置有可拆卸的封口挡板7，该进土口6用以向箱体内填入砂土，且当填入的砂土达到该进土口6下缘时可用封口挡板7进行封口。进一步的，所述单个注浆管预留注浆孔5为两个，能够进行单个注浆管注浆模拟试验，也能够同时在试验箱体内进行两组注浆管注浆模拟试验。进一步的，所述试验箱体的正面设置有至少一组双管预留注浆孔4，用以进行注浆。进一步的，所述双管预留注浆孔4两孔间距30-50cm。进一步的，所述单个注浆管预留注浆孔5或所述双管预留注浆孔在注浆时，可在预留注浆孔内插入注浆小导管，该注浆小导管为长管状结构，且在伸入试验箱体内部分设有溢浆孔。进一步的，所述试验箱体侧面长度为4m，至少由两块箱体钢板通过螺栓连接组装。本实施例注浆模型试验装置设计如图1和图2所示。预留的进土口封口结构如图3所示。由于箱体较大，设计成组装形式，箱体共由10块板通过螺栓连接进行组装。其正面见图1，侧面见图2所示。箱体正面板上预留有单个注浆管预留注浆孔5两个，可以同时在箱体内进行两组单个注浆管注浆模拟试验。双管预留注浆孔4一组，间距与现场技术要求相一致，两孔间距40cm。为保证箱体具有一定刚度，在每一块板上均设有加劲槽钢。箱体侧面长度为4m，分割成两块钢板螺栓连接组装。其中一侧钢板上预留进土口6，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注浆模型试验装置，其特征在于：包括若干块箱体钢板，所述箱体钢板可活动拼接成立方体密闭结构的试验箱体，该试验箱体在模拟试验时内部填充砂土；所述试验箱体包括一个正面、两个侧面、一个后面、一个底面和一个顶面；所述试验箱体的正面设置有至少两个单个注浆管预留注浆孔，用以进行注浆；所述试验箱体的顶面设置有通气孔；所述试验箱体的顶面上还设置有提供反力的顶盖。

【技术特征摘要】
1.一种注浆模型试验装置，其特征在于：包括若干块箱体钢板，所述箱体钢板可活动拼接成立方体密闭结构的试验箱体，该试验箱体在模拟试验时内部填充砂土；所述试验箱体包括一个正面、两个侧面、一个后面、一个底面和一个顶面；所述试验箱体的正面设置有至少两个单个注浆管预留注浆孔，用以进行注浆；所述试验箱体的顶面设置有通气孔；所述试验箱体的顶面上还设置有提供反力的顶盖。2.如权利要求1所述的一种注浆模型试验装置，其特征在于：所述试验箱体的除顶面外的其他面也设置有通气孔。3.如权利要求2所述的一种注浆模型试验装置，其特征在于：所述顶盖包括若干组横梁；每组所述横梁由中部梁和两端向下弯折的固定端梁组成，在所述固定端梁上设置有螺栓孔，在所述试验箱体的相对的侧面上设置有能够与所述固定端梁上设置的螺栓孔通过螺栓相连的螺栓孔；所述横梁可以跨设在所述试验箱体的顶面上、且使所述固定端梁上的螺栓孔和所述试验箱体的侧面上的螺栓孔通过螺栓连接。4.如权利要求3所述的一种注浆模型试验装置，其特征在于：在每一块所述箱体钢板上均设有加强筋，该加强筋为加筋槽钢。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文江，王庆磊，卜新宝，孙源，关岳卓尔，韩现民，崔蓬勃，李杰彬，孙彦辉，贾世迎，李卫娟，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，石家庄市轨道交通有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北,13