[发明专利]岩溶注浆模拟实验装置及基于3D打印的岩溶注浆可视化模拟实验方法

权利要求书

1.一种岩溶注浆模拟实验装置，其特征在于：包括围压模拟机构(1)、注浆机构(2)、岩溶空腔体(3)和用于向岩溶空腔体(3)内通入压力的加压机构(4)，所述岩溶空腔体(3)上还设有与注浆机构(2)连通的进浆口，所述围压模拟机构(1)包括岩土体模拟室(11)、围压加压器(12)和岩溶外部岩土体(13)，所述岩溶空腔体(3)和岩溶外部岩土体(13)位于岩土体模拟室(11)内，且所述岩溶外部岩土体(13)将所述岩溶空腔体(3)包裹，所述围压加压器(12)作用在岩溶外部岩土体(13)上。

2.根据权利要求1所述的岩溶注浆模拟实验装置，其特征在于：所述岩溶空腔体(3)为3D打印成的岩溶空腔仿真模块。

3.根据权利要求2所述的岩溶注浆模拟实验装置，其特征在于：所述3D打印用的材料为柔性材料，所述柔性材料为硅胶、硅橡胶、乳胶、热塑性树脂材料、热塑性聚氨酯弹性材料或光敏树脂材料。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的岩溶注浆模拟实验装置，其特征在于：所述岩土体模拟室(11)包括筒状透明的钢化玻璃体(111)和下部法兰(112)，所述钢化玻璃体(111)上设有进水口(1112)和出水口(1111)，所述岩溶空腔体(3)上设有岩溶进水口和岩溶出水口，所述进水口(1112)与岩溶进水口连通，出水口(1111)与岩溶出水口连通，所述钢化玻璃体(111)通过下部法兰(112)所设卡槽固定；所述岩溶空腔体(3)设于下部法兰(112)上且不与钢化玻璃体(111)相接。

5.根据权利要求4所述的岩溶注浆模拟实验装置，其特征在于：所述加压机构(4)包括压力气源(41)和高压储水罐(42)，所述压力气源(41)通过气管与高压储水罐(42)连通，高压储水罐(42)通过输水管与岩土体模拟室(11)的进水口(1112)连通。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的岩溶注浆模拟实验装置，其特征在于：所述注浆机构(2)包括灌浆泵(22)和与灌浆泵(22)相连的注浆管(21)，所述注浆管(21)通过一穿过岩溶外部岩土体(13)的孔口管(113)与岩溶空腔体(3)上的进浆口连通。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的岩溶注浆模拟实验装置，其特征在于：所述岩溶外部岩土体(13)均匀填充在所述岩土体模拟室(11)的下部，所述围压加压器(12)作用于岩溶外部岩土体(13)的上方，且围压加压器(12)包括从下至上依次连接的橡胶片(121)、金属环(122)、加压块(123)、传力杠(124)和压力源(125)，所述橡胶片(121)直接与岩溶外部岩土体(13)接触。