[發明專利]用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201410114141.6
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103869054B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 徐乃忠;涂敏;張迎貴;徐云飛;范廷鵬
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司11241
• 代理人: 王菊珍

技術領域

本發明涉及一種巖石試件的試驗裝置及試驗方法，具體涉及一種巖石試件的注漿試驗裝置及注漿試驗方法。

背景技術

在地下礦山開采中，各類硐室或巷道的開挖，勢必造成巷硐周圍巖體原始應力狀態的改變，當應力超過圍巖體的強度時，如果沒有采取必要的支護技術和加固措施，圍巖體勢必發生變形直至破壞，而注漿加固作為一種重要的控制圍巖變形的手段，被廣泛應用于地下巷道或硐室的加固當中，然而對巷硐圍巖體進行注漿加固時，由于現場條件的復雜，注漿壓力的大小，漿液水灰比、注漿材料的選取及對注漿的效果檢驗等等問題，在現場很難進行必要的試驗，來獲得具體數據。而在目前室內試驗室模擬注漿試驗中，一般都忽略各項壓力的作用。眾所周知，地下巷硐圍巖破裂巖體是處于各向應力綜合作用中的地質體，破裂巖體在注漿過程中及注漿加固后表現出的力學特性都是處于多向應力狀態下的特性；因此，在注漿加固試驗研究中必須考慮巷硐圍巖體圍壓、軸壓及注漿壓力的影響。然而現有的試驗裝置及試驗方法很難模擬現場注漿的效果，因此實用價值不大，難以正確指導生產。

發明內容

本發明的首要目的是提供一種用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置，其試驗過程和現場的實際情況更貼合，模擬過程更準確，試驗的實用價值更高。

本發明的另一目的在于提供一種用于巖石試件的帶壓注漿試驗方法，其可以更好的模擬現場的實際情況。

為了實現上述目的，本發明的技術解決方案為：一種用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置，包括試件腔及與試件腔連通的注漿裝置，所述試件腔的橫向外圍設有壓力室缸體，試件腔的橫向側壁的左、右兩端分別與壓力室缸體的左、右兩端相固定，并且在壓力室缸體中部與試件腔的橫向側壁中部之間留有間距，該間距形成壓力室，試件腔的橫向側壁由彈性材料制成，所述壓力室連接有圍壓加壓裝置，所述試件腔軸向一側連接有軸向加壓裝置，軸向加壓裝置可向試件腔內加軸向壓。

本發明用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置，其中，所述圍壓加壓裝置包括圍壓加壓泵及連接于圍壓加壓泵上的圍壓加壓管，圍壓加壓管的另一端與所述壓力室連通。

本發明用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置，其中，所述軸向加壓裝置包括軸向加壓缸體、設于軸向加壓缸體內的活塞及活塞桿，所述軸向加壓缸體的左端與所述試件腔連通，軸向加壓缸體右端設有端蓋，所述活塞桿與右端蓋之間固定有回位彈簧，所述軸向加壓缸體的右端的液壓腔通過軸向進液管連接有液壓泵。

本發明用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置，其中，所述壓力室缸體左、右兩端均設有法蘭，所述壓力室缸體左端的法蘭連接有密封蓋板，所述壓力室缸體右端與所述軸向加壓缸體之間通過法蘭相連接，所述壓力室缸體左端與密封蓋板之間及壓力室缸體右端與軸向加壓缸體之間均設有密封墊。

本發明用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置，其中，所述密封蓋板通過若干個螺釘連接有第一基礎，所述注漿裝置包括注漿泵及與注漿泵連接的漿液輸送管，漿液輸送管另一端穿過所述第一基礎及密封蓋板與所述試件腔連通，所述端蓋通過螺釘連接有第二基礎，所述軸向進液管穿過所述第二基礎與所述液壓腔連通。

本發明用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置，其中，第二基礎由若干基礎連接構件依次排列組成，相鄰兩基礎連接構件之間均通過螺栓連接。

采用用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置進行試驗的方法，包括下述步驟：1）將試件放入試件腔內，然后將試驗裝置安裝好，2）對試件進行橫向及軸向加載，當橫向、軸向加載均達到設定值并均保持穩定后，向試件腔內注漿，注漿過程中，橫向、軸向壓力不變，當注漿壓力達到設定值時停止注漿，3）待試件有效固結后取出試件，直接取芯打磨成為標準試件。

本發明采用用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置進行試驗的方法，其中，在所述步驟1）中，先在所述試件腔內鋪油紙，然后將試件放在所述油紙上。

本發明采用用于巖石試件的帶壓注漿試驗裝置進行試驗的方法，其中，在所述步驟2）中，先橫向加載再軸向加載，橫向加載通過所述圍壓加壓裝置進行，通過所述圍壓加壓裝置的圍壓加壓泵向所述壓力室內加壓，使壓力室內的壓力達到設定值。

采用上述方案后，由于本發明試驗裝置的試件腔外設有壓力室，壓力室連接有圍壓加壓裝置，試件腔還連接有軸向加壓裝置，因此能通過圍壓加壓裝置、軸向加壓裝置分別加橫向及軸向載荷，模擬巖體處于各向地應力綜合作用的狀態進行現場注漿，使試驗過程和現場的實際情況更貼合，模擬過程更準確。

另外，由于密封蓋板通過若干個螺釘連接有第一基礎，端蓋通過螺釘連接有第二基礎，使本試驗裝置在試驗過程中保持穩定。

附圖說明