一种模拟高压注浆的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种模拟高压注浆的装置，包括模型试验箱体、位于模型试验箱体上部和下部分别连接的密封法兰盘及注浆管，所述模型试验箱体选用圆柱形无缝钢管制作而成，刚度大，能够为注浆载体提供高压注浆环境，在模型试验箱体竖向每隔300mm铺设1层不同性状的注浆载体，同时在注浆载体中部位置及注浆载体接触带位置各设置24个压力传感器，可以同时实现不同地层、不同深度位置、不同注浆压力条件下的物理模拟，节省成本，提升现场技术人员在岩溶整治及破碎岩体加固方面的技术水平。治及破碎岩体加固方面的技术水平。治及破碎岩体加固方面的技术水平。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟高压注浆的装置


[0001]本技术属于隧道工程及岩土工程领域，尤其是一种模拟高压注浆的装置。

技术介绍

[0002]西南山区地形地貌较复杂，地质构造发育，山区线状工程受岩溶活动及破碎岩体等不良地质的影响较大，易造成人员伤亡及经济损失。对于上述不良地质问题的处理常采用注浆技术，而注浆模拟试验又是研究岩土体注浆技术必不可少的重要手段之一。对注浆过程进行物理模拟，一方面可为简化理论模型和建立运动规律提供实践经验，另一方面可以用来检验理论分析结果的可靠性和正确性。
[0003]目前室内注浆模拟试验主要是通过室内试验装置在注浆载体中进行注浆。注浆载体大多为砂土、黄土以及卵石等，注浆方式主要有渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆，浆液有单液水泥浆、水泥粘土浆和化学浆液。试验可以模拟注浆条件下土体裂缝的自然产生和发展，可以通过改变注浆参数和介质特性参数来探究浆液在注浆介质中的流动扩散规律等。研究成果对注浆工艺的发展具有较大的推进作用。但关于室内注浆模拟方面的研究仍存在如下问题：由于试验装置的不完善导致试验过程受到边界条件、试验状况等因素的限制而不能很好地反映注浆性状；在高压环境下的注浆模拟试验研究极少，难以实现不同深度地层条件下的注浆模拟试验，研究成果与工程实际偏离较大；注浆中未能很好地考虑浆液的压密效应以及超孔隙水压力的产生和消散对浆液走势和流动扩散规律的影响；对于注浆效果缺乏系统的研究，能够反映注浆前后土体物理力学特性变化规律的研究有待于进一步加强。因此，如何设计一种装置，来解决上述问题，是本领域现场技术人员在岩溶整治及破碎岩体加固方面所面对的。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种模拟高压注浆的装置。本装置刚度大、强度高、密封性较好、测量数据准确，实现了对高压条件下不同注浆载体注浆过程的模拟。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案予以实现：
[0006]一种模拟高压注浆的装置，包括模型试验箱体、位于模型试验箱体上部和下部分别连接的密封法兰盘及注浆管，所述模型试验箱体竖向每隔150mm位置预留1个电缆密封接头、径向每隔45
°
预留1个电缆密封接头，压力传感器相互之间的间距50mm~100mm；在所述模型试验箱体内竖向依次铺设厚度均为300mm的注浆载体A和注浆载体B；所述模型试验箱体上部的密封法兰盘预留有同时兼顾排空气的出水口，在下部的密封法兰盘中央预留连接注浆管的注浆孔；在距离下部密封法兰盘150mm及450mm位置设置出浆管，所述出浆管通过焊接与注浆管连接，形成连通的回路。
[0007]进一步的，所述模型试验箱体选用圆柱形无缝钢管制作而成，壁厚10mm，高600mm，直径400mm，耐压不小于3MPa。
[0008]进一步的，所述注浆载体A和注浆载体B的中部为电缆密封接头引出及接触带位置；每个电缆密封接头直径10mm，对应连接三个压力传感器，在所述电缆密封接头引出及接触带位置设置24个压力传感器。压力传感器采用CJLY
‑
350型应变式微型渗压计，尺寸为Ф31*16，使用量程0.05MPa～5MPa。
[0009]进一步的，所述注浆载体A和注浆载体B分层填满模型试验箱体，在装填的注浆载体A和注浆载体B中设置有注浆管。
[0010]所述注浆载体A和注浆载体B采用天然河砂、普通硅酸盐水泥和自来水根据需要模拟比例混合制作，所述普通硅酸盐水泥采用水泥标号为P.O32.5~42.5级，所述天然河砂分成细砾组、粗砂组和细砂组三个组，其中细砾组粒径为2~5mm，粗砂组粒径为0.5~2mm，细砂组粒径＜0.5mm。
[0011]进一步的，所述注浆管选用直径10mm无缝钢管制作而成，壁厚2mm；所述注浆管与下部的密封法兰盘接触部位通过“O”型密封圈密封。
[0012]进一步的，所述出浆管在水平平面上十字交叉布置，所述出浆管直径5mm，壁厚2mm。
[0013]进一步的，所述密封法兰盘通过高强螺栓与模型试验箱体主体相连。
[0014]本技术通过以下步骤进行试验测试：
[0015]（1）组装模型试验箱体，检查模型试验箱体下部密封法兰盘中部“O”型密封装置和密封圈与注浆管的密封性；
[0016]（2）在模型试验箱体内装入注浆载体A和注浆载体B，分层夯实，填满模型试验箱体，在装填注浆载体A和注浆载体B过程中留设注浆管；
[0017]（3）在装填的注浆载体A和注浆载体B中部位置，对应电缆密封接头引出位置，及装填注浆载体A和注浆载体B接触带位置各设置24个压力传感器；
[0018]（4）向模型试验箱体内注水，使注浆载体A和注浆载体B充分饱和；
[0019]（5）待模型试验箱体内的注浆载体A和注浆载体B饱和固结1天后进行注浆，注浆压力设定为0.1~2.0MPa，浆液为水泥浆液、脲醛树脂化学浆液、水泥—脲醛树脂化学浆液三类；
[0020]（6）监测注浆过程中注浆压力、各压力传感器的浆液扩散压力及注浆量；
[0021]（7）注浆结束后，脲醛树脂浆液固结、析水三天，水泥浆液和水泥—脲醛树脂化学浆液固结、析水七天，再对模型试验箱体进行揭露，观察浆液扩散区域、浆液渗透范围、浆液渗流通道和浆液结石体形状；
[0022]（8）注浆结束后，需及时对模型箱体、传感器以及注浆管路等进行清洗。
[0023]本技术提出的模拟高压注浆的装置，采用高强度无缝钢管制作，刚度大，能够为注浆载体提供高压注浆环境；在模型试验箱体竖向每隔300mm铺设1层不同性状的注浆载体，同时在注浆载体中部位置及注浆载体接触带位置各设置24个压力传感器，可以同时实现不同地层、不同深度位置、不同注浆压力条件下的物理模拟，节省成本，提升现场技术人员在岩溶整治及破碎岩体加固方面的技术水平。在模型箱体上设置多个电缆密封接头，既可保证模型内外传感器导线的连接，也可保证整个注浆过程中的密封性。
附图说明
[0024]图1为本技术的结构示意图；
[0025]图2为图1的A
‑
A＇剖面俯视图；
[0026]图3为图1的B
‑
B＇剖面俯视图；
[0027]图中标注为：1模型试验箱体，2密封法兰盘，3注浆管，4电缆密封接头，5压力传感器，6注浆载体A，7注浆载体B，8高强螺栓，9出水口，10
ꢀ“
O”型密封圈，11出浆管。
具体实施方式
[0028]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]本技术实施例提出的这种模拟高压注浆的装置如图1
‑
图3，该装置包括模型试验箱体1、分别位于模型试验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟高压注浆的装置，其特征在于，包括模型试验箱体、位于模型试验箱体上部和下部分别连接的密封法兰盘及注浆管，所述模型试验箱体竖向每隔150mm位置预留1个电缆密封接头、径向每隔45
°
预留1个电缆密封接头，压力传感器相互之间的间距50mm~100mm；在所述模型试验箱体内竖向依次铺设厚度均为300mm的注浆载体A和注浆载体B；所述模型试验箱体上部的密封法兰盘预留有同时兼顾排空气的出水口，在下部的密封法兰盘中央预留连接注浆管的注浆孔；在距离下部密封法兰盘150mm及450mm位置设置出浆管，所述出浆管通过焊接与注浆管连接，形成连通的回路。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模型试验箱体选用圆柱形无缝钢管制作而成，壁厚10mm，高600mm，直径400mm，耐压不小于3MPa。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述注浆载体A和注浆载体B在中部为电缆密封接头引出及接触带位置；每个电缆密封接头直径10mm，对应连接三个压力传感器，在所述电缆密封接头引出及接触带位置设置24个压力传感器。4.如权利要求3所述的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕊，张添豪，冯立红，张大可，赵利奎，周若尘，孙希望，赵海燕，陈雷，张贵斌，石有权，叶文科，李雪松，郑定亮，钱自卫，黄震，沙松，赵填椋，
申请(专利权)人：中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：