[实用新型]松散体渗透注浆模拟试验装置

说明书

本实用新型公开了一种松散体渗透注浆模拟试验装置。注浆系统包括注浆泵、储浆罐以及注浆管路，注浆泵将储浆罐中的浆液输送至围压加载系统；围压加载系统包括双胶套围压加载器和手动围压泵，外部水囊胶套与围压泵连接，提供围压环境，内部瓣膜胶套包裹松散介质；监测系统包括监测主机、泵压传感器、注浆口压力传感器、围压传感器和电阻率感应元件。本实用新型通过瓣膜胶套包裹松散体，借助水囊胶套对松散体加压模拟地应力环境；调节恒压围压泵和注浆泵压力使围压大于注浆压力，能够模拟松散体渗透注浆过程；注浆结束后，瓣膜胶套包裹的固结松散体能够完整取出进行研究；本实用新型的方法操作方便、得到的试验结果对实际工程设计具有指导意义。

技术领域

本实用新型涉及一种松散体渗透注浆模拟试验装置，适用于实验室模拟松散体渗透注浆。

背景技术

松散体渗透注浆加固是岩土工程中常见的问题，注浆过程中浆液扩散规律和注浆加固后松散体力学性能是松散体注浆加固实践的关键。现场施工过程中，松散体多是在一定的地应力场中，尤其是深部岩土工程，因此，实现松散体注浆试验实验室模拟，对实际松散体注浆工程具有很重要的意义。

但是，现有的实验室松散体注浆模拟试验装置多采用填充注浆试验，不能重现地应力环境，注浆固结后的松散体固结形态分析过程也很困难。如中国专利CN 105527384A公开的一种注浆模拟试验装置及其试验方法，其存在无法施加地应力、浆液扩散过程监测困难且不方便取出注浆加固松散体的问题。因此如何真实再现现场地应力环境，实现浆液示踪和方便注浆固结后的松散体固结形态分析，是急需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能够真实模拟渗透注浆加固松散体应力状态，可以实现浆液示踪并方便注浆固结后的松散体整体取出进行浆液扩散规律和强度分析的松散体渗透注浆模拟试验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种松散体渗透注浆模拟试验装置，包括注浆系统、围压加载系统和监测系统，

所述围压加载系统包括恒压围压泵和双胶套围压加载器，所述双胶套围压加载器包括柱筒、设在柱筒注浆口一端的紧固螺母Ⅰ、设在柱筒出浆口一端的紧固螺母Ⅱ，所述柱筒中设有瓣膜胶套，瓣膜胶套外壁与柱筒内壁之间环绕设有水囊胶套，所述紧固螺母Ⅰ和紧固螺母Ⅱ从两端旋入柱筒中且端部分别顶住水囊胶套，水囊胶套两端的端翼分别置于紧固螺母Ⅰ、紧固螺母Ⅱ端部的弧形卡槽中，一注浆口螺杆从双胶套围压加载器的注浆口一端沿轴线旋入紧固螺母Ⅰ中，且注浆口螺杆中心设有注浆通道，一出浆口螺杆从双胶套围压加载器的出浆口一端沿轴线旋入紧固螺母Ⅱ中，且出浆口螺杆中与其轴线平行设有多个出浆通道，所述注浆口螺杆和出浆口螺杆的外径皆与瓣膜胶套的外径相同，所述水囊胶套为双层空心圆筒结构，且双层空心圆筒中部设有水孔，恒压围压泵的出口通过围压管路连接至水孔；

所述注浆系统包括储浆罐，储浆罐与双胶套围压加载器的注浆口螺杆之间通过注浆管路连接，且注浆管路上设有注浆泵，储浆罐中设有搅拌机；

所述监测系统包括监测主机、泵压传感器、注浆口压力传感器、围压传感器和多个电阻率感应元件，所述泵压传感器设在注浆泵出口处，注浆口压力传感器设在双胶套围压加载器的注浆口处，围压传感器设在恒压围压泵的出口，多个电阻率感应元件沿瓣膜胶套的长度方向均布在瓣膜胶套内壁面，依次间隔80mm，泵压传感器、注浆口压力传感器、围压传感器分别与监测主机通过数据传输线路电连接，且电阻率感应元件通过电阻率传输线路连接至监测主机。

优选的，所述瓣膜胶套由对称设置的两个半筒套组成，所述半筒套通过环向密封圆弧和径向密封圆弧拼接到一起。半筒套的接缝采用双圆弧结构，在围压作用下实现密封，能够避免渗流通道的产生，瓣膜胶套被压缩变形，能够消除形成的固结松散体与瓣膜胶套内壁面接触位置的边界效应。

优选的，瓣膜胶套的长度小于水囊胶套的长度，注浆口螺杆长度大于紧固螺母Ⅰ的长度，出浆口螺杆的长度大于紧固螺母Ⅱ的长度，能够借助水囊胶套的压力实现更好的密封。