[发明专利]一种地层钻孔防泥浆流失的模拟装置及模拟方法

说明书

本发明公开了一种地层钻孔防泥浆流失的模拟装置及模拟方法，包括：模型箱，所述模型箱内从左到右分隔为注浆区、堵漏区和储蓄区，所述注浆区和堵漏区之间开有第一通孔，堵漏区和储蓄区之间开有第二通孔，所述堵漏区内侧铺设有钢丝网，所述钢丝网内布满卵石；加压注水装置，所述加压注水装置通入注浆区；以及监测装置，安装在所述模型箱上，与储蓄区相连通。本发明在堵漏区铺设有钢丝网和卵石，可起到较好的防卵石塌落和堵漏效果；在泥浆中可以加入不同类型添加剂，能够探求漏浆压力下达到最佳堵漏效果下的泥浆添加剂；且用料常见，操作简单，适用性强。

技术领域

本发明涉及防泥浆流失技术领域，尤其涉及一种地层钻孔防泥浆流失的模拟装置及模拟方法，适用于如地测勘探、钻孔灌注桩及地下连续墙施工等各类地层钻孔，因地下溶洞或暗河等原因导致的孔内泥浆流失现象的防治。

背景技术

地测勘探、地下连续墙及钻孔灌注桩等各类地下施工技术都需要进行地层钻孔，而地层钻孔过程中，影响钻孔质量的因素很多，其中钻孔出现漏浆现象，会造成孔内泥浆液面下降导致孔壁坍塌，影响钻孔质量、钻孔速度、施工安全等，严重时会导致各种安全事故。现急需一种能够有效防止泥浆流失的方法。

现有漏浆处理的方法，有通过高压旋喷钻机在周围土体形成帷幕，改良周围土体来进行防渗的方法；也有回填片石和黏土堵漏法和投放堵漏材料等进行处理。上述方式存在着以下问题：(1)由于受到现场条件的限制而操作困难，浪费时间和人力物力；(2)适用条件高，不具有普适性，对于特定工况以外的工程项目堵漏效果差，不能有效防止泥浆流失；(3)投放堵漏材料的品种、数量等存在选择的困难。

模型试验法是研究新方法实施的重要途径，不仅工程造价低，且能有效模拟实际工程下的真实情况。现有的地层钻孔模型试验并未考虑泥浆的流失与否，也不能测试漏浆处理方法的好坏，有必要设计一套地层钻孔防泥浆流失的模型装置来进行模拟。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作方便、具有较好普适性的地层钻孔防泥浆流失装置和方法，以解决相关技术中存在的无法测量泥浆流失及无法评估漏浆处理方法好坏的问题。

以更好地应用于实际工程，并为实际工程提供数据参考。同时，本发明可探究漏浆压力下，添加不同泥浆添加剂配方的堵漏效果试验。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种地层钻孔防泥浆流失的模拟装置，包括：

模型箱，所述模型箱内从左到右分隔为注浆区、堵漏区和储蓄区，所述注浆区和堵漏区之间开有第一通孔，堵漏区和储蓄区之间开有第二通孔；

加压注水装置，所述加压注水装置通入注浆区；以及

监测装置，安装在所述模型箱上，与储蓄区相连通。

进一步地，所述模型箱为具有可打开顶盖的透明模型箱。

进一步地，还包括锁紧结构，所述锁紧结构装夹在所述模型箱顶部和底部。

进一步地，所述注浆区内设有由外置电机控制的带叶片的搅拌机。

进一步地，所述注浆区内可添加不同的堵漏添加剂。

进一步地，所述堵漏区内侧铺设有钢丝网，所述钢丝网内布满卵石。

进一步地，所述卵石粒径大小从左向右逐渐减小。

进一步地，靠注浆区一侧铺设50×50mm大网孔钢丝网，靠储蓄区一侧铺设10×10mm小网孔钢丝网。

进一步地，所述加压注水装置包括水箱、增压泵、控压计量器和压力罐，所述水箱、增压泵和压力罐通过管路依次相连，控压计量器分别与增压泵和压力罐相连，压力罐通过管路通入注浆区。