[发明专利]一种双向不等压条件下劈裂注浆室内实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种双向不等压条件下劈裂注浆室内实验系统。

背景技术

目前，在隧道及地下工程的注浆过程中，劈裂注浆是注浆技术中应用最为广泛的方法，现已被用于隧道及地下工程的超前加固、堵水、防渗、塌方处理以及地基加固等。劈裂注浆现在仍然是以经验为主的学科，注浆过程仍处于半经验半理论状态，其理论研究远远滞后于工程实践，仍然存在两大难题亟待解决。一是劈裂注浆加固范围的有效控制问题；二是劈裂注浆预加固地层的机理以及注浆效果的准确评测问题。国内外同行已经进行了大量的相关研究并取得了一些很有价值的成果，但由于该研究工作具有相当的难度和复杂性，多数模型并没有考虑浆液流变参数的时变性和实际土体的受压状态，因此不能反映土体的实际受力状态。

发明内容

本发明解决的技术问题是考虑浆液的粘度、水灰比，土的渗透系数以及注浆压力差、浆液的流速、注浆时间等参数，有效模拟土体的实际受压状态。

为了解决以上技术问题，本发明实施例公开了一种双向不等压条件下劈裂注浆室内实验系统，包括箱体、气垫、充气泵、注浆泵、数据采集系统、第一传感器、第二传感器和注浆管，气垫置于箱体内侧，呈容器状，充气泵连接气垫，注浆泵和注浆管连接，注浆管通过箱体、气垫插入气垫形成的腔体内部，数据采集系统通过第一传感器和注浆泵连接，数据采集系统通过第二传感器和箱体连接。

作为一种优选，数据采集系统和第二传感器之间接有差动变压器。

作为一种优选，箱体为有机玻璃材料构成。

作为一种优选，注浆管采用单向注浆结构。

作为一种优选，注浆管具体为：由厚1.2mm钢管围成，钢管上面布置有2.5mm的注浆孔，从注浆管连接注浆泵段起依次装有活塞和弹簧。

本发明根据土体实际的受力情况，采用气垫加压，使用充气泵，压力便于控制，保证了加压的均匀性和准确性，有效的模拟了现场土体的受力。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1为本发明实施例双向不等压条件下劈裂注浆室内实验系统结构示意图。

图2为本发明实施例箱体示意图。

图3为本发明实施例气垫示意图。

图4为本发明实施例单向注浆袖阀管示意图。

具体实施方式

参照图1至图4对本发明的实施例进行说明。

为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种双向不等压条件下劈裂注浆室内实验系统，包括箱体1、气垫2、充气泵3、注浆泵4、数据采集系统5、第一传感器71、第二传感器72和注浆管8，气垫2置于箱体1内侧，呈容器状，充气泵3连接气垫2，注浆泵4和注浆管8连接，注浆管8通过箱体1、气垫2插入气垫2形成的腔体内部，数据采集系统5通过第一传感器71和注浆泵4连接，数据采集系统5通过第二传感器72和箱体1连接。在数据采集系统5和第二传感器72之间接有差动变压器6（LVDT）。系统由注浆泵4通过注浆管8（袖阀管）向土体注浆，同时使充气泵3向气垫2充气，使土体处于双向不等压受压状态。通过有机玻璃面可以观察浆液的流动和土体的劈裂。数据可以通过数据接收系统5得到。

图2为本发明实施例箱体示意图。图3为本发明实施例气垫示意图。本发明的双向不等压条件下劈裂注浆室内实验，在完成钻孔后，通过气垫的加压，向双向不等压受压的土体注浆，通过有机玻璃板面观察浆液的流动，通过土体的劈裂方向和距离，有效调整注浆压力，使劈裂效果有利于土体的稳定，并且节约成本。如图4所示，本发明实施例双向不等压条件下劈裂注浆室内实验系统的注浆管8采用单向注浆，钢管9厚1.2mm，上面布置有2.5mm的注浆孔10，注浆管内有活塞12和弹簧11，水泥浆通过注浆管注入，活塞在压力的作用下，弹簧向下移动进行注浆，当压力减小时，弹簧回升，防止浆液回流。本发明双向不等压条件下劈裂注浆室内实验系统的加压设备采用气垫加压，气垫压力的范围为：0-50kpa，注浆压力为0.1-1mpa。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。