[发明专利]一种测试水下岩溶注浆材料抗分散性质的装置及其使用方法

说明书

本发明提供一种测试水下岩溶注浆材料抗分散性质的装置及其使用方法，涉及岩土工程注浆室内试验领域，包括岩溶水供应系统、可视化岩溶系统、注浆系统、废液收集和量测系统四个系统；岩溶水供应系统通过高压软管连接于可视化岩溶系统的进水端，注浆系统通过注浆软管连接于可视化岩溶系统中的岩溶体中，最后再通过高压软管从可视化岩溶系统的出水端将废液收集于废液收集和量测系统；试验中，待岩溶水充填满可视化岩溶系统后，对岩溶体进行注浆，保持浆液量一定，完成注浆后当水槽尾部水流清澈时，关闭进水阀门，排出水槽内的岩溶水，对留存体取样进行物理力学性能测试，判别出注浆浆液在岩溶水作用下的抗分散性能。

技术领域

本发明涉及岩土工程专业室内注浆试验领域，特别是涉及一种测试水下岩溶注浆材料抗分散性质的装置及其使用方法。

背景技术

盾构隧道穿越岩溶地层时，经常面临掌子面失稳、盾构下沉及局部液化等工程事故，而压力注浆是工程实践中广泛采用的岩溶处理手段。在动水岩溶治理工程中，传统水泥单液浆稳定性差，岩溶水下易于冲蚀，难于达到加固防渗要求，注浆浆液是否具有良好的岩溶水下抗分散性质与留存体物理力学性能是岩溶区水下盾构隧道施工和长期运营的重要保障。

现有技术中，关于如何科学评价岩溶水环境下浆液抗分散性及留存浆液的基本性能，尚还没有一整套完善的室内试验装置，因此开发出一种测试水下岩溶注浆材料抗分散性质的装置及其使用方法，来进行室内试验以模拟浆液在岩溶水环境下的工作性能，为工程应用提供试验模型支撑。

发明内容

针对现有方法的不足，本发明提供了一种测试水下岩溶注浆材料抗分散性质的装置及其使用方法，所提供的方案简易可行，能够测试岩溶水环境下浆液的抗分散性及岩溶体留存浆液的基本性能，完成多种浆液性能的比较等工作，方法简单，经济适用，便于室内试验。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种测试水下岩溶注浆材料抗分散性质的装置及其使用方法，其特征在于，包括岩溶水供应系统、可视化岩溶系统、注浆系统以及废液收集和量测系统四个系统；岩溶水供应系统连接于可视化岩溶系统的进水端，注浆系统连接于可视化岩溶系统的岩溶体中，待得岩溶水完全充填于可视化岩溶系统中时，通过注浆系统对岩溶体进行注浆，由岩溶水供应系统控制岩溶水的流速，注浆系统控制注浆压力，废液通过可视化岩溶系统的尾端流出，进入废液收集和量测系统。

进一步的，所述岩溶水供应系统，包括空压机、高压软管、岩溶水储蓄罐、岩溶水和进水口阀门；所述空压机通过所述高压软管连接于所述岩溶水储蓄罐的顶端，所述岩溶水装于所述岩溶水储蓄罐内，所述岩溶水储蓄罐的底端用所述高压软管引出，在引出的所述高压软管的中间设置有所述进水口阀门，连接好后检查装置气密性，由所述空压机提供压力，使得所述岩溶水储蓄罐内的所述岩溶水从所述高压软管流出，所述进水口阀门用于控制岩溶水的流出速度。

进一步的，所述可视化岩溶系统，包括丝扣、承台、出水口阀门、岩溶体、满布孔洞玻璃板、槽钢、可视化水槽槽盖、密封橡皮圈和可视化水槽箱体；所述可视化水槽箱体置于所述承台上以便于试验观察，所述可视化水槽箱体的内部固定位置处设置有所述槽钢，所述满布孔洞玻璃板插入所述槽钢的凹槽内固定，构成溶洞空间，将所述岩溶体置于其内，待箱体内充满所述岩溶水时模拟岩溶效应；所述可视化水槽箱体的两端设置有所述丝扣，一端连接了所述进水口阀门，另一端连接了所述出水口阀门，以连通所述岩溶水供应系统和所述废液收集和量测系统；所述可视化水槽槽盖的顶部中间处也设置有所述丝扣用以连接所述注浆系统，此处所述丝扣底端伸入溶洞内部一定距离以便注浆浆液进入所述岩溶体，所述可视化水槽槽盖与所述可视化水槽箱体扣合处设置有所述密封橡皮圈，保证扣合后可视化岩溶系统的密封性。。