[发明专利]模拟含裂缝岩体注浆、渗流过程的可视化试验系统

权利要求书

1.一种模拟含裂缝岩体注浆、渗流过程的可视化试验系统，其特征在于，该可视化试验系统包括实验舱系统、注浆系统、温控系统、透水控制系统、旋转承载系统和探测扫描系统；

所述实验舱系统包括箱体、加载装置、保温层装置和垫板组件；所述箱体为回字形框架结构，所述回字形框架结构的开口方向与试件中隧道贯通方向一致；所述加载装置设置于所述箱体内部，用于对试件施加围压以模拟地应力；所述保温层装置设置于所述加载装置内部，用于进行试件温度保护；所述垫板组件设置于所述保温层装置内部，用于设置透水管路和温控管路；所述垫板组件包括第一垫板、第二垫板、第三垫板和第四垫板，所述第一垫板、所述第二垫板、所述第三垫板和所述第四垫板分别设置于试件的上侧、左侧、下侧、右侧，并且构成回字形框架结构；所述第一垫板、所述第二垫板、所述第三垫板和所述第四垫板的外侧均开设有用于容纳温控管路的温控槽；所述温控槽包括呈回折型的导槽，所述导槽包括多个相互平行的平行段以及连通相邻平行段的平直段；所述第一垫板还设置有透水孔和透水槽，所述透水孔设置于所述第一垫板内部且与所述温控槽不连通；所述透水槽设置于所述第一垫板内侧，用于所述透水孔中注入的核素溶液的均匀渗流；所述透水槽包括横向导流槽、多个纵向导流槽；多个所述纵向导流槽平行间隔设置，所述横向导流槽垂直于多个所述纵向导流槽设置，用于连通多个所述纵向导流槽；所述透水槽的周侧设置有一圈透水密封圈，以防止渗透水从所述第一垫板与岩体试件中向外侧流失；

所述注浆系统用于注射浆液；所述注浆系统包括注浆动力装置和注浆组件；所述注浆组件包括注浆总管以及多个注浆分管；所述注浆总管的一端与所述注浆动力装置连接，另一端与多个所述注浆分管通过组合接头连接；所述组合接头包括基体、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部、所述第二连接部分别设置于所述基体的不同侧面；所述第一连接部设置有第一凸起，所述第一凸起上开设有第一连接孔；所述第二连接部设置有多个第二凸起，多个所述第二凸起均开设有第二连接孔；所述基体为弧形结构；

所述温控系统用于进行循环浴液的温度控制，以模拟地热条件下的高温隧道或高原条件下的低温隧道；所述温控系统包括温控动力装置和温控组件，所述温控组件设置于所述温控动力装置与所述箱体之间，用于输送预设温度浴液；所述温控组件包括浴液输入管路、浴液输出管路和连接管路，所述连接管路的两端分别与所述浴液输入管路、所述浴液输出管路连接；所述连接管路设置于所述垫板组件上，且所述连接管路的形状与所述温控槽的形状一致；所述连接管路包括第一连接管路、第二连接管路、第三连接管路和第四连接管路，分别设置于所述第一垫板、所述第二垫板、所述第三垫板和所述第四垫板的外侧的所述温控槽中，且所述连接管路的高度低于所述温控槽的深度；相邻的所述连接管路之间通过软管连接，将四块垫板内设置的管路连通，所述连接管路的输入管口设置于所述第二垫板上，输出管口设置于所述第三垫板上；

所述透水控制系统包括透水控制动力装置和透水组件，所述透水组件设置于所述透水控制动力装置之间，用于输送渗流液；

所述旋转承载系统包括转台和传动装置，所述传动装置的一端固设于所述转台；所述转台设置于所述实验舱系统下方；所述转台周侧设置有凹槽，用于容纳所述传动装置；在转台动力装置驱动下，所述传动装置可沿着所述凹槽环绕；

所述探测扫描系统包括高能加速器CT探测系统和PET探测系统，用于扫描探测试件内部浆液渗流运移的所述高能加速器CT探测系统、用于扫描探测试件内部流体运移的所述PET探测系统分别设置于所述实验舱系统的侧边且两者互不干涉，所述探测扫描系统用于扫描检测注浆全过程中浆液在岩体试件裂缝中的动态运移以及注浆之后渗透试验中渗透全过程的动态渗流过程；所述PET探测系统包括第一探测器装置和第二探测器装置，所述第一探测器装置、所述第二探测器装置分别设置于所述箱体的两侧；所述PET探测系统还包括第一探测器移动装置和第二探测器移动装置，所述第一探测器移动装置包括第一移动导轨和第一移动部件，所述第一移动部件可在第一驱动装置的驱动下调整所述第一探测器装置与所述箱体之间的探测距离；所述第二探测器移动装置包括第二移动导轨和第二移动部件，所述第二移动部件可在第二驱动装置的驱动下调整所述第二探测器装置与所述箱体之间的探测距离，以灵活调控对特定部位检测的距离。

2.根据权利要求1所述的模拟含裂缝岩体注浆、渗流过程的可视化试验系统，其特征在于，所述注浆组件设置于所述注浆动力装置与所述箱体之间，用于输送浆液。