[發(fā)明專利]三維可視化動(dòng)水注漿模型試驗(yàn)系統(tǒng)及其試驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410183116.3
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103926394A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李術(shù)才;張連震;韓偉偉;王德明;朱明聽;李鵬;王剛;鄭東柱
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

1.一種三維可視化動(dòng)水注漿模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，包括試驗(yàn)臺架、注漿系統(tǒng)、供水水箱、接水水箱，試驗(yàn)臺架由六個(gè)模塊化側(cè)壁通過螺栓連接組成一方形框架體，試驗(yàn)臺架內(nèi)部緊貼內(nèi)壁放置鋼化玻璃箱，透過鋼化玻璃可動(dòng)態(tài)觀察漿液的擴(kuò)散狀態(tài)；所述注漿系統(tǒng)與預(yù)埋在鋼化玻璃箱內(nèi)填料中的注漿管連通，供水水箱與試驗(yàn)臺架上部直通至鋼化玻璃箱內(nèi)的若干進(jìn)水孔相通；鋼化玻璃箱底部設(shè)有若干自由出流孔，自由出流孔下方設(shè)有相對應(yīng)的接水水箱；

所述試驗(yàn)臺架的模塊化側(cè)壁通過鋼肋板鏤空焊接而成，通過鏤空部分能夠觀察鋼化玻璃水箱內(nèi)漿液的擴(kuò)散過程；

所述鋼化玻璃箱的上側(cè)為活動(dòng)式鋼化玻璃板，便于預(yù)埋注漿管及填料，填料完成后，鋼化玻璃箱與活動(dòng)式鋼化玻璃板通過玻璃膠密封；

鋼化玻璃箱的上部鋼化玻璃板上間隔預(yù)留若干進(jìn)水孔，與進(jìn)水孔相對的下部鋼化玻璃板上間隔預(yù)留若干自由出流孔，在鋼化玻璃箱的一個(gè)側(cè)面上預(yù)留供安裝注漿管使用的通過孔；鋼化玻璃箱與試驗(yàn)臺架之間均勻布置等厚橡膠條，使試驗(yàn)臺架對鋼化玻璃箱有均勻的支撐力。

2.如權(quán)利要求1所述的三維可視化動(dòng)水注漿模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，供水水箱設(shè)置在可調(diào)節(jié)高度的支架上，供水水箱通過送水管與鋼化玻璃箱的進(jìn)水孔連接，通過調(diào)節(jié)水箱高度來調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力，送水管上設(shè)有送水閥門。

3.如權(quán)利要求1所述的三維可視化動(dòng)水注漿模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，注漿系統(tǒng)包括空壓機(jī)、承壓筒及注漿管，承壓筒為上下焊接鋼板密封的圓筒，承壓筒上部設(shè)置兩個(gè)接口，分別連接空壓機(jī)與送漿閥門；空壓機(jī)與承壓筒通過輸氣管連接，承壓筒與注漿管通過輸漿軟管連接，輸漿軟管上設(shè)置進(jìn)漿閥門及壓力表；承壓筒中儲存一部分漿液，通過控制空壓機(jī)輸出恒定的空氣壓力，恒定的空氣壓力作用在漿液上進(jìn)而保持恒定的注漿壓力。

4.如權(quán)利要求1所述的三維可視化動(dòng)水注漿模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，接水水箱與自由出流孔通過軟管連接，在實(shí)驗(yàn)過程中定時(shí)記錄接水水箱的質(zhì)量變化，從而監(jiān)測模型中的液體流出速率。

5.一種三維可視化動(dòng)水注漿模型試驗(yàn)系統(tǒng)試驗(yàn)方法，其特征是，包括以下步驟：

(1)組裝模型試驗(yàn)系統(tǒng)，將鋼化玻璃箱置入試驗(yàn)臺架中，連接相關(guān)管路，將試驗(yàn)臺架、供水水箱、承壓筒、空壓機(jī)和接水水箱連接完畢；

(2)預(yù)埋注漿管并填料，填料之后安裝活動(dòng)式鋼化玻璃板并密封；

(3)調(diào)節(jié)供水水箱高度，打開送水閥門，使模型中形成穩(wěn)定流場；

(4)將漿液通過送漿閥門灌入承壓筒中，打開空壓機(jī)輸出壓力空氣到承壓筒中；

(5)打開進(jìn)漿閥門，開始注漿，注漿過程中透過鋼化玻璃板觀察漿液擴(kuò)散過程

(6)模型試驗(yàn)結(jié)束，進(jìn)行拆模及后續(xù)工作。