一种岩石注浆实验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种岩石注浆实验系统，其包括工作架、六个垫板、五个加卸载组件以及注浆组件，六个垫板在空间上形成一立方体结构，下方的垫板与工作架固定连接，其余五个垫板均可朝靠近或远离立方体结构的中心处移动；五个加卸载组件均安装于工作架上，五个加卸载组件的输出端分别与周向设置的四个垫板以及上方的垫板连接，用以驱动五个垫板移动至第一位置和第二位置，当五个垫板移动至第一位置时，相邻两个垫板之间间隔设置，以形成一非密闭的立方体结构，当五个垫板移动至第二位置时，相邻两个垫板之间抵接，以形成立方体结构；注浆组件的注浆端与立方体结构的内部相连通；解决无法真实模拟岩体处于不同应力下产生的裂缝的注浆粘结修复过程的问题。粘结修复过程的问题。粘结修复过程的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种岩石注浆实验系统


[0001]本专利技术涉及岩石注浆加固实验
，尤其涉及一种岩石注浆实验系统。

技术介绍

[0002]在采矿工程和岩石工程领域的开挖过程中，随着工程向深部发展，岩体所受应力逐渐增大，严重影响着岩体的稳定性，此时，可通过对不稳定围岩注浆以进行加固，以保证岩体的稳定性。目前，注浆技术不够完善，尤其是深部岩体注浆技术，需要进一步深入的研究。
[0003]其中，在开挖扰动影响下，围岩应力状态发生显著变化，即多向应力数值和主应力方向趋向差异化，其内部破碎区会产生随机裂隙，常用注浆手段进行岩体粘结加固。然而，不同应力状态下注浆效果是不同的，因此需要研究不同应力状态下的注浆效果，通过实验寻找最佳的注浆方式。
[0004]现阶段对裂隙注浆效果的实验研究大多以人工制模且预先布置宏观单裂隙的方式，而非通过加卸载方式来形成随机的裂隙条件，与实际工况差异显著，且卸载后注浆会对裂隙发育产生影响，无法真实模拟岩体处于不同应力下产生的裂缝的注浆粘结修复过程。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种岩石注浆实验系统，用以解决无法真实模拟岩体处于不同应力下产生的裂缝的注浆粘结修复过程的问题。
[0006]本专利技术提供一种岩石注浆实验系统，包括工作架、六个垫板、五个加卸载组件以及注浆组件，六个所述垫板在空间上形成一立方体结构，下方的所述垫板与所述工作架固定连接，其余五个所述垫板均可朝靠近或远离所述立方体结构的中心处移动；五个所述加卸载组件均安装于所述工作架上，五个所述加卸载组件的输出端分别与周向设置的四个所述垫板以及上方的所述垫板连接，用以驱动对应五个所述垫板移动至第一位置和第二位置，当对应五个所述垫板移动至第一位置时，相邻两个所述垫板之间间隔设置，六个所述垫板形成一非密闭的立方体结构，当对应五个所述垫板移动至第二位置时，相邻两个所述垫板之间抵接，六个所述垫板形成一密闭的立方体结构；所述注浆组件的注浆端与所述立方体结构的内部相连通。
[0007]进一步的，六个所述垫板均包括一平板。
[0008]进一步的，六个所述垫板均包括平行设置的多个平板，多个所述平板沿垂直任意一所述平板的方向依次布置，相邻两个所述平板之间可拆卸连接，多个所述平板的面积沿靠近所述立方体结构的方向逐渐增大。
[0009]进一步的，六个所述加卸载组件均包括一油缸，所述油缸的输出端经由活塞与对应的所述垫板相连接。
[0010]进一步的，所述油缸具有一进油口和出油口；
[0011]所述油缸的进油口和/或出油口处安装有油压表；
[0012]还包括一位移传感器和压力传感器，所述位移传感器安装于所述油缸的输出端或所述活塞上，所述压力传感器安装于所述活塞与所述垫板之间。
[0013]进一步的，所述注浆组件包括一注浆管，所述注浆管的一端外接供浆源，所述注浆管的另一端上设置的外螺纹与所述垫板上开设的注浆孔配合连接，并与所述立方体结构的内部相连通。
[0014]进一步的，所述注浆管上安装有注浆压力表、注浆流量计以及流速计。
[0015]进一步的，所述注浆组件还包括依次相连通的储浆桶、连接管以及注浆泵，所述储浆桶内盛装有添加荧光剂的浆液，所述注浆泵的输出端与所述注浆管相连通。
[0016]进一步的，还包括一监控组件，所述监控组件包括数据采集仪和电脑终端，所述数据采集仪与所述位移传感器和压力传感器电连接，所述数据采集仪与所述电脑终端电连接，用以将所述位移传感器和压力传感器电连接传递至所述电脑终端。
[0017]进一步的，还包括应力传感器，所述应力传感器内置于岩体中，所述应力传感器与所述数据采集仪电连接；
[0018]所述应力传感器的数量为多个，多个所述应力传感器呈矩阵阵列布置于岩体中。
[0019]与现有技术相比，六个垫板在空间上形成一立方体结构，下方的垫板与工作架固定连接，其余五个垫板均可朝靠近或远离立方体结构的中心处移动，为了便于带动不固定的五个垫板移动，五个加卸载组件均安装于工作架上，五个加卸载组件的输出端分别与周向设置的四个垫板以及上方的垫板连接，用以驱动对应五个垫板移动至第一位置和第二位置，当对应五个垫板移动至第一位置时，相邻两个垫板之间间隔设置，六个垫板形成一非密闭的立方体结构，此时可将岩体从间隙处放置于立方体结构，当对应五个垫板移动至第二位置时，相邻两个垫板之间抵接，六个垫板形成一密闭的立方体结构，在对应五个垫板由第一位置移动至第二位置的过程中，立方体结构的内部空间逐渐减小，垫板挤压岩体直至岩体破碎，以真实还原岩体裂缝的产生环境，对应五个垫板继续朝第二位置移动，直至相邻两个垫板之间抵接形成一密闭的立方体结构，此时，六个垫板分别从六个方向给岩体施加应力，此时完成了在开挖扰动影响下岩体的内部会产生随机裂缝的过程，根据岩体所处的受力面，卸载对应方向的垫板，并通过注浆组件的注浆端与立方体结构的内部相连通，进行岩体粘结加固，从而真实模拟岩体处于不同应力下产生的裂缝的注浆修复过程。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例提供的岩石注浆实验系统中整体的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的岩石注浆实验系统中垫板的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的岩石注浆实验系统中整体的俯视示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的岩石注浆实验系统中注浆管的结构示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例提供的岩石注浆实验系统中注浆组件的结构示意图；
[0025]图6为本专利技术实施例提供的岩石注浆实验系统中应力传感器的安装示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0027]如图1所示，本专利技术提供的一种岩石注浆实验系统，包括工作架100、六个垫板200、五个加卸载组件300以及注浆组件400，六个垫板200在空间上形成一立方体结构，下方的垫板200与工作架100固定连接，其余五个垫板200均可朝靠近或远离立方体结构的中心处移动；五个加卸载组件300均安装于工作架100上，五个加卸载组件300的输出端分别与周向设置的四个垫板200以及上方的垫板200连接，用以驱动对应五个垫板200移动至第一位置和第二位置，当对应五个垫板200移动至第一位置时，相邻两个垫板200之间间隔设置，六个垫板200形成一非密闭的立方体结构，当对应五个垫板200移动至第二位置时，相邻两个垫板200之间抵接，六个垫板200形成一密闭的立方体结构；所述注浆组件400的注浆端与立方体结构的内部相连通。
[0028]本实施例中，六个垫板200在空间上形成一立方体结构，六个垫板200均可朝靠近或远离立方体结构的中心处移动，下方的垫板200与工作架100固定连接，为了便于带动不固定的五个垫板200移动，五个加卸载组件300均安装于工作架100上，五个加卸载组件300的输出端分别与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩石注浆实验系统，其特征在于，包括工作架、六个垫板、五个加卸载组件以及注浆组件；六个所述垫板在空间上形成一立方体结构，下方的所述垫板与所述工作架固定连接，其余五个所述垫板均可朝靠近或远离所述立方体结构的中心处移动；五个所述加卸载组件均安装于所述工作架上，五个所述加卸载组件的输出端分别与周向设置的四个所述垫板以及上方的所述垫板连接，用以驱动对应五个所述垫板移动至第一位置和第二位置，当对应五个所述垫板移动至第一位置时，相邻两个所述垫板之间间隔设置，六个所述垫板形成一非密闭的立方体结构，当对应五个所述垫板移动至第二位置时，相邻两个所述垫板之间抵接，六个所述垫板形成一密闭的立方体结构；所述注浆组件的注浆端与所述立方体结构的内部相连通。2.根据权利要求1所述的岩石注浆实验系统，其特征在于，六个所述垫板均包括一平板。3.根据权利要求1所述的岩石注浆实验系统，其特征在于，六个所述垫板均包括平行设置的多个平板，多个所述平板沿垂直任意一所述平板的方向依次布置，相邻两个所述平板之间可拆卸连接，多个所述平板的面积沿靠近所述立方体结构的方向逐渐增大。4.根据权利要求1所述的岩石注浆实验系统，其特征在于，五个所述加卸载组件均包括一油缸，所述油缸的输出端经由活塞与对应的所述垫板相连接。5.根据权利要求4所述的岩石注浆实验系统，其特征在于，所述油缸具有一进油...

【专利技术属性】
技术研发人员：王其洲，李志，叶海旺，李宁，雷涛，李娇娇，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：