[发明专利]一种模拟岩溶管道网络涌水封堵实验装置

说明书

本发明涉及一种模拟岩溶管道网络涌水封堵实验装置，包括多个岩溶管道，相邻两个岩溶管道通过支路管道连接，构成岩溶管道网，岩溶管道网的岩溶管道具有多种尺寸规格，岩溶管道网的一端与供水机构及注浆机构连接，另一端设有收集机构，所述岩溶管道和支路管道上安装有压力监测件和止水阀，采用本发明的实验装置，能够模拟岩溶管网的注浆封堵情况，对实际工程具有指导意义。

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，具体涉及一种模拟岩溶管道网络涌水封堵实验装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

当前地下工程建设进入高速发展时期，多成岩溶地貌，地质构造复杂，其中突涌水问题是隧道建设中主要的地质灾害。在地下隧洞开挖中，若遭遇地下水丰富地区时，往往开挖受阻，消耗大量时间、人工、材料及设备，严重时造成隧洞倒塌及工程失败。

在注浆加固过程中，含水岩溶管道网络往往含有一系列不同管径、错综复杂的岩溶管道，在传统的突涌水注浆封堵过程中，很难准确找到主要突涌水管路进行注浆加固，而且在不同管径的岩溶管道钻孔注浆封堵时浆液用量、浆液流量分配、注浆加固时间、注浆加固效果等会有很大不同，尤其在微岩溶管道钻孔注浆加固时，浆液能否充满整个岩溶管道，能否达到预期效果等目前还没有人研究，是目前需要解决的一个主要问题。解决此类问题能够形成一种新的注浆加固理论，对含水多岩溶管道破碎带的封堵进行更好的理论指导。

国内外相关研究人员开展了一系列单一岩溶管道涌水注浆封堵模型试验，主要揭示了单一岩溶管道在注浆加固时管道的注浆加固效果，发明人发现，针对岩溶管道网络，在不同管径的岩溶管道进行钻孔注浆加固时，研究不同管径的主岩溶管道的流量分配情况及注浆加固效果以及分别在主岩溶管道、次岩溶管道和微岩溶管道钻孔注浆加固时整个岩溶管道网络的流量分配及加固情况，此时，单一岩溶管道模型无法实现该要求。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种模拟岩溶管道网络涌水封堵实验装置，能够实现研究岩溶管道网络钻孔注浆封堵时的流量分配及加固情况，具有更好的理论指导意义。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种模拟岩溶管道网络涌水封堵实验装置，包括多个岩溶管道，相邻两个岩溶管道通过支路管道连接，构成岩溶管道网，岩溶管道网的岩溶管道具有多种尺寸规格，岩溶管道网的一端与供水机构及注浆机构连接，另一端设有收集机构，所述岩溶管道和支路管道上安装有压力监测件和止水阀。

进一步的，所述岩溶管道由多个管段拼接构成，每个管段均安装有压力监测件和止水阀。

进一步的，所述供水机构包括承压水罐，所述承压水罐通过管路与供水水泵连接，供水水泵通过管路与供水箱连接，所述承压水罐还通过管路与空气压缩机连接，承压水箱的出水口与岩溶管道网连接。

进一步的，所述空气压缩机与承压水罐之间的管路上还安装有压力控制仪。

进一步的，所述注浆机构包括压力试验机，所述压力试验机的压头下方设置有搅拌罐，所述搅拌罐内设有与动力机构连接的搅拌组件，所述搅拌罐的出料口与岩溶管道网连接。

进一步的，所述压力试验机的压头设置有排气管，所述排气管上安装有排气阀。

进一步的，所述压力试验机的压头下方设置有导轨，所述搅拌罐与导轨滑动连接，搅拌罐能够通过导轨运动至压头正下方或离开压头正下方的位置。

进一步的，所述岩溶管网放置在支撑板上，所述支撑板与多个顶升件连接，顶升件用于调节支撑板的高度。

进一步的，所述收集机构包括收集箱，所述收集箱底部设置有排水口，所述排水口处设置有设置在收集箱内部的溢流管。