【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及真三轴试验系统领域，具体涉及一种一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统及方法。
技术介绍
1、地下工程建设过程中，处在稳定状态下的围岩在开挖状态下发生失稳破坏，引发工程风险和灾害。岩土工程赋存地质条件复杂多样，而不同工况下岩土体的多场耦合环境的真实模拟较为困难。采用真三轴试验可以真实还原深部岩体所处的三向不等高地应力的环境，常用于真三向高地应力引发的岩爆、塌方、大变形等工程灾害的研究。
2、注浆加固能够对破碎岩体环境进行加固，随着岩土工程向深部发展，注浆加固面临着高地应力、高地热的环境，现有技术中的注浆试验方法多考虑地应力影响下的模拟，对于深部地层的三向高地应力、高地热的赋存环境及动力扰动的工况无法实现模拟，并且，在模拟试验过程中，数据采集、过程监测模块功能单一，难以并行监测、滞后于试验过程，导致所采集的试验数据难以满足分析需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统及方法，采用加载组件和加热组件协同工作，对试样进行加压和加热，模拟深部地层高地热高地压的赋存环境，进行各种工况下的真三轴岩体注浆模拟试验，配合监测组件，采集模拟试验时各处的实时参数及变化，满足试验分析需求。
2、本专利技术的第一目的是提供一种一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，采用以下方案：
3、包括：
4、反力框架，呈立方体形，其中一个顶点对应的三个侧面配合有封堵板；
5
6、监测组件，监测组件对应的监测元件阵列式布置在封堵板上；
7、注浆组件，其注浆管安装于封堵板并延伸至反力框架内；
8、其中，封堵板和加载板朝向反力框架内部的一侧均设有加热组件。
9、进一步的，所述封堵板和加载板上均设有热流道，加热组件的发热部嵌入热流道内。
10、进一步的，所述加热组件还包括加热线路，加热线路一端连接发热部，另一端穿过加载板或封堵板后引出至反力框架外。
11、进一步的，所述加载组件还包括液压油缸，液压油缸连接加载板以驱动加载板相对于反力框架移动，液压油缸的活塞杆为中空杆，加载板对应加热组件的加热线路穿过中空杆。
12、进一步的，所述封堵板上阵列式布置有观测孔位，监测元件对应安装在观测孔位上。
13、进一步的，所述监测元件为声发射采集装置、位移传感器、压力传感器和流量传感器中的一种或多种，其中，声发射采集装置包括传感器底座和声发射探针，声发射探针一端对接传感器底座，另一端穿过与观测孔位配合的声发射密封盖后，探入反力框架内，声发射探针与声发射密封盖的连接位置配合弹簧。
14、进一步的，所述加载组件沿反力框架的三轴方向布置，加载板所连接的液压油缸通过电磁阀和油管分别接入液压源，油管上布置有压力传感器。
15、进一步的，所述注浆组件接入注浆机和注浆控制柜，注浆控制柜连接注浆机，注浆机的输出端通过浆液管接入封堵板上的注浆管，注浆机上安装有流量计和压力传感器。
16、本专利技术的第二目的是提供一种如第一目的所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统的试验方法，包括：
17、制作试件并置入反力框架内，安装加载组件、监测组件和注浆组件；
18、加热组件从外表面对试件进行加热并保温，加载组件运行，模拟深部地层高温高压赋存环境；
19、注浆组件将浆液注入试件内，监测组件测取试验过程中的试件及各组件数据。
20、进一步的，所述试件可以使用原岩或相似材料，注浆试验可以选用预制裂缝试件或使用压裂注浆。
21、与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果是：
22、(1)针对目前试验系统不便模拟高地应力、高地热的赋存环境及采集试验数据准确度差的问题，采用加载组件和加热组件协同工作，对试样进行加压和加热，模拟深部地层高地热高地压的赋存环境，进行各种工况下的真三轴岩体注浆模拟试验，配合监测组件，采集模拟试验时各处的实时参数及变化，满足试验分析需求。
23、(2)在封堵板和加载板上分别设置加热组件，试件位于反力框架内，加热组件从试件的六个侧面方向进行加热，模拟高地热环境下试样所处位置热力场环境，加热组件对应的发热部设置在热流道内，避免发热部承受加载压力导致的损坏，满足模拟高地热环境下的加热需求。
24、(3)反力框架的一个顶点对应的三个相邻侧面布置封堵板，封堵板可以直接与反力框架一体铸造，提高反力框架的强度和刚度，满足加载力提供反力的需求，时间高应力下的刚性加载。
25、(4)在封堵板上设置观测孔位，监测组件采用多种监测元件，依据需求选择对应的监测元件布置于观测孔位，自由组合模块化监测，实现多点信息多样化采集。
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1.一种一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述封堵板和加载板上均设有热流道，加热组件的发热部嵌入热流道内。
3.如权利要求2所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述加热组件还包括加热线路，加热线路一端连接发热部，另一端穿过加载板或封堵板后引出至反力框架外。
4.如权利要求3所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述加载组件还包括液压油缸，液压油缸连接加载板以驱动加载板相对于反力框架移动，液压油缸的活塞杆为中空杆，加载板对应加热组件的加热线路穿过中空杆。
5.如权利要求1所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述封堵板上阵列式布置有观测孔位，监测元件对应安装在观测孔位上。
6.如权利要求5所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述监测元件为声发射采集装置、位移传感器、压力传感器和流量传感器中的一种或多种，其中，声发射采集装置包括传感器底座和声发
7.如权利要求1所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述加载组件沿反力框架的三轴方向布置，加载板所连接的液压油缸通过电磁阀和油管分别接入液压源，油管上布置有压力传感器。
8.如权利要求1所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述注浆组件接入注浆机和注浆控制柜，注浆控制柜连接注浆机，注浆机的输出端通过浆液管接入封堵板上的注浆管，注浆机上安装有流量计和压力传感器。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统的试验方法，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统的试验方法，其特征在于，所述试件可以使用原岩或相似材料，注浆试验可以选用预制裂缝试件或使用压裂注浆。
...【技术特征摘要】
1.一种一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述封堵板和加载板上均设有热流道，加热组件的发热部嵌入热流道内。
3.如权利要求2所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述加热组件还包括加热线路，加热线路一端连接发热部，另一端穿过加载板或封堵板后引出至反力框架外。
4.如权利要求3所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述加载组件还包括液压油缸，液压油缸连接加载板以驱动加载板相对于反力框架移动，液压油缸的活塞杆为中空杆，加载板对应加热组件的加热线路穿过中空杆。
5.如权利要求1所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述封堵板上阵列式布置有观测孔位，监测元件对应安装在观测孔位上。
6.如权利要求5所述的一体化阵列式多元信息真三轴注浆试验系统，其特征在于，所述监测元件为声发射采集装置、位移传感器、压力传感器和流...
【专利技术属性】
技术研发人员：李梦天，王川，王汉鹏，马川义，邱廷麟，张宁，张冰，蔡恒，邢嘉鹏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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