本发明专利技术公开了一种可视化的实验室模拟注浆装置，包括气源加压装置、注浆渗透装置以及数据采集系统；储浆筒和注浆管均为透明材质；数据采集系统包括两个分别与数据处理系统电连接的孔隙水压力传感器，孔隙水压力传感器的安装位置分别位于注浆管的进、出口位置。本申请中注浆渗透过程完全可视化，有效的解决了实际注浆过程隐蔽难观测的缺陷；注浆搅拌装置可避免注浆时的浆液泌水、沉淀现象；便于研究浆液时变特性对注浆扩散规律的影响；新拌混凝土的渗透系数的变化反映出渗透淤堵效应对注浆扩散规律的影响，推进了注浆扩散理论的研究；本申请中可拆卸设计便于注浆渗透试验完成后可以将混凝土试块取出进行孔隙率及耐久性评价。价。价。
【技术实现步骤摘要】
一种可视化的实验室模拟注浆装置
[0001]本专利技术涉及混凝土注浆工程领域，尤其涉及一种可视化的实验室模拟注浆装置。
技术介绍
[0002]碾压混凝土坝的迎水面、模板周边、岸坡、廊道等部位无法实施常规碾压混凝土施工，往往需要现场添加浆液后形成变态混凝土层，通过振捣密实来提高其防渗性能。其中人工插孔注浆是目前变态混凝土加浆作业的主要方式之一，但现有的注浆技术存在以下问题：
[0003]1.注浆施工的工艺参数(如注浆压力、注浆管分布、注浆时间等)现行规范未作明确规定，主要依赖现场工人的操作经验，具有很大的随机性和不确定性，难以保证施工质量。这主要归因于注浆理论研究不完善，注浆压力、注浆扩散半径以及注浆时间等变量不能合理调控。虽然近年来也有模拟注浆过程的装置出现，如中国专利CN106706845A公开的一种稳压连续的室内模拟注浆试验装置及方法，通过储浆模块向注浆模块加浆、加压实现注浆模拟，但是这种方法不能结合实际注浆过程实现注浆压力的实时调控。同时，该方法的储浆系统中缺乏浆液搅拌装置，随着注浆时间延长可能会出现浆液泌水、沉淀现象，甚至会堵塞注浆管。
[0004]2.由于注浆工程的隐蔽性，模拟注浆扩散半径及扩散形式的研究多是在现场实地进行试验，采用开挖取芯的形式进行验证，不仅需要更多人力物力资源投入，而且等待混凝土硬化后钻取芯样的方式存在滞后性，无法实现实时可视化观测注浆效果。
[0005]3.注浆扩散过程中，混凝土渗透性是决定注浆效果的关键性能之一。大型工程变态混凝土注浆过程中需要保证水泥浆液将混凝土的孔隙填充完全以保证施工质量，所以需要实时测量注浆试样的渗透率，目前未见此类实现装置。
[0006]综上，为完善变态混凝土注浆扩散理论的研究，需要一种在实验室环境下实现可视化模拟真实注浆过程的装置及方法，具有实时观测注浆渗透过程，记录注浆压力、进浆量、扩散距离等基本参数的功能。同时可以实时测量出口断面的渗透率，达到保证注浆效果的目的。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提供一种可视化的实验室模拟注浆装置，解决如何有效观测实际注浆渗透过程从而得出注浆扩散规律，还能实时测量注浆过程中出口断面渗透系数变化的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种可视化的实验室模拟注浆装置，包括气源加压装置、注浆渗透装置以及数据采集系统；
[0010]其中所述气源加压装置包括空压机、用于连通所述空压机与所述注浆渗透装置的高压油管、以及设置在所述高压油管上的调压阀；
[0011]所述注浆渗透装置包括储浆筒、设置在所述储浆筒内的浆液搅拌设备、与所述储浆筒连通的注浆管、与所述注浆管另一端部连通的出浆口；
[0012]其中所述储浆筒通过法兰管与所述高压油管可拆卸连通，所述高压油管与该法兰管连通一端安装有球阀；
[0013]所述储浆筒与所述注浆管之间安装有蝶阀；在所述注浆管的两端部通过螺栓均安装有硅胶垫片和滤网；
[0014]所述储浆筒和所述注浆管均为透明材质；
[0015]所述数据采集系统包括两个分别与数据处理系统电连接的孔隙水压力传感器，两个所述孔隙水压力传感器的安装位置分别位于所述注浆管的进、出口位置。
[0016]本实施例中，进一步地优化，在所述空压机上设置有控制面板和压力表。
[0017]本实施例中，再进一步地优化，所述浆液搅拌设备位于所述储浆筒内的搅拌叶和位于所述储浆筒外部并用于驱动所述搅拌叶的电动机。
[0018]本实施例中，再进一步地优化，所述储浆筒和所述注浆管均为有机玻璃材质。
[0019]本实施例中，再进一步地优化，在所述储浆筒的法兰管内设置有刻度尺。
[0020]本实施例中，再进一步地优化，所述球阀通过螺栓和硅胶垫片与所述储浆筒的法兰管顶端连通。
[0021]本实施例中，再进一步地优化，所述注浆管一端的出浆口设置有支撑架和电子天平。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0023]1)、本申请中通过使用透明有机玻璃材质制作成所述注浆管，从而实现注浆渗透过程完全可视化；再通过调压阀、压力传感器实时调节注浆压力，进而可以实现研究不同注浆压力条件下的注浆扩散规律，有效的解决了实际注浆过程隐蔽难观测的缺陷。
[0024]2)、本申请中注浆搅拌装置，对储浆筒内的浆液进行持续搅拌，从而避免随着注浆时间的延长而出现的浆液泌水、沉淀现象；进一步便于有效的研究浆液时变特性对注浆扩散规律的影响，更加贴近实际工程现场。
[0025]3)、本申请中新拌混凝土的渗透系数可以通过试验获取的注浆量、出浆量以及注浆压力参数直接求解，渗透系数的变化反映出渗透淤堵效应对注浆扩散规律的影响，进而推进了注浆扩散理论的研究。
[0026]4)、由于本申请装置设计为可拆卸结构，使得注浆渗透试验完成后可以将混凝土试块取出进行孔隙率及耐久性评价，有效地解决了工程现场渗透取芯困难的问题，也便于地还原了实际工程现场条件。
附图说明
[0027]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0028]图1为本专利技术可视化的实验室模拟注浆装置的主体安装示意图；
[0029]图2为本专利技术可视化的实验室模拟注浆装置中滤网与硅胶垫片组装的示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]1‑
空压机；2
‑
控制面板；3
‑
高压油管；4
‑
调压阀；5
‑
球阀；6
‑
螺栓；7
‑
硅胶垫片；8
‑
刻度尺；9
‑
电动机；10
‑
搅拌叶；11
‑
储浆筒；12
‑
孔隙水压力传感器；13
‑
数据处理系统；14
‑
蝶
阀；15
‑
滤网；16
‑
注浆管；17
‑
出浆口；18
‑
硅胶；19
‑
支撑架；20
‑
电子天平。
具体实施方式
[0032]实施例1
[0033]本实施例中公开了一种可视化的实验室模拟注浆装置，如附图1所示，主要可以分为气源加压装置、注浆渗透装置(注浆系统)以及数据采集系统；
[0034]其中所述空压机1通过第一高压油管3连接调压阀4来控制进气压力，其后通过第二高压油管3接入注浆系统的进气球阀5，储浆筒11外置电机9来控制搅拌扇叶10进行浆液搅拌，防止随着注浆时间的延长出现沉淀、泌水现象；
[0035]在注浆试验开始前需要在注浆管16及出浆口17内涂抹凡士林后装上新拌混凝土。进浆口的第一孔隙水压力传感器12可以配合调压阀4来实时馈控注浆压力，当达到试验预设压力后，打开蝶阀15开始渗透注浆过程，由于注浆管均由透明有机玻璃制成，可以实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可视化的实验室模拟注浆装置，其特征在于：包括气源加压装置、注浆渗透装置以及数据采集系统；其中所述气源加压装置包括空压机(1)、用于连通所述空压机(1)与所述注浆渗透装置的高压油管(3)、以及设置在所述高压油管(3)上的调压阀(4)；所述注浆渗透装置包括储浆筒(11)、设置在所述储浆筒(11)内的浆液搅拌设备、与所述储浆筒(11)连通的注浆管(16)、与所述注浆管(16)另一端部连通的出浆口(17)；其中所述储浆筒(11)通过法兰管与所述高压油管(3)可拆卸连通，所述高压油管(3)与该法兰管连通一端安装有球阀(5)；所述储浆筒(11)与所述注浆管(16)之间安装有蝶阀(14)；在所述注浆管(16)的两端部通过螺栓(6)均安装有硅胶垫片(7)和滤网(15)；所述储浆筒(11)和所述注浆管(16)均为透明材质；所述数据采集系统包括两个分别与数据处理系统(13)电连接的孔隙水压力传感器(12)，两个所述孔隙水压力传感器(12)的安装位置分别位于所述注浆管...
【专利技术属性】
技术研发人员：王铫，孙啸，路学莹，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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