[發(fā)明專利]一種壁后注漿漿液在地層中的排水固結(jié)試驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710222512.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106970181B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱偉;杜瑞;閔凡路;錢勇進(jìn);張寧;王超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 汪青;王樺

本發(fā)明涉及一種壁后注漿漿液在地層中的排水固結(jié)試驗(yàn)裝置及方法，試驗(yàn)裝置包括：壓力供應(yīng)裝置、試驗(yàn)筒、反壓裝置以及檢測(cè)組件，試驗(yàn)筒具有地層裝填室、漿液固結(jié)排水室、注漿壓力轉(zhuǎn)化室，地層裝填室和漿液固結(jié)排水室連通，漿液固結(jié)排水室和注漿壓力轉(zhuǎn)化室通過(guò)隔膜隔開(kāi)。試驗(yàn)方法包括將地層裝入地層裝填室；向漿液固結(jié)排水室內(nèi)注入試驗(yàn)漿液，向壓力轉(zhuǎn)化室的隔膜內(nèi)注入試驗(yàn)漿液；向注漿壓力轉(zhuǎn)化室內(nèi)隔膜的上方注入水；進(jìn)行固結(jié)排水試驗(yàn)；測(cè)定和記錄參數(shù)。本發(fā)明可為選取最為經(jīng)濟(jì)合理的漿液類型和注漿參數(shù)（注漿量、注漿壓力差），提供參考依據(jù)，在確保工程安全、高效的前提下，節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下工程領(lǐng)域，特別是涉及一種壁后注漿漿液在地層中的排水固結(jié)試驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地下空間開(kāi)發(fā)利用率不斷提高，面對(duì)的困難和挑戰(zhàn)也越來(lái)越多，其中控制地層沉降便是其中之一。實(shí)際施工中往往通過(guò)壁后注漿來(lái)對(duì)地層孔隙進(jìn)行填充、加固，以使地層沉降量滿足設(shè)計(jì)要求。隨著工程埋深的不斷加大，穿越地層越來(lái)越復(fù)雜，地下水壓越來(lái)越高，對(duì)壁后注漿的要求也越來(lái)越大。由于地下工程的不可見(jiàn)性，使得漿液在不同地層條件下的固結(jié)規(guī)律尚不清楚，致使在實(shí)際施工過(guò)程中對(duì)注漿參數(shù)的確定和漿液類型的選擇往往都是靠經(jīng)驗(yàn)和借鑒，缺乏實(shí)際依據(jù)。針對(duì)不同地層如何確定注漿參數(shù)、選取漿液類型，成為了廣大工程人員密切關(guān)注的話題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種壁后注漿漿液在地層中的排水固結(jié)試驗(yàn)裝置，該裝置可對(duì)盾構(gòu)隧道、石油鉆井及地下工程中壁后注漿的漿液在地層中的排水固結(jié)過(guò)程進(jìn)行模擬，同時(shí)可以為實(shí)際工程中注漿參數(shù)（注漿量、注漿壓力差）的確定提供借鑒依據(jù)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是：

一種壁后注漿漿液在地層中的排水固結(jié)試驗(yàn)裝置，其包括：

壓力供應(yīng)裝置，其用于提供氣壓；

試驗(yàn)筒：其自下至上依次具有用于裝填試驗(yàn)地層的地層裝填室、用于裝填試驗(yàn)漿液的漿液固結(jié)排水室以及注漿壓力轉(zhuǎn)化室，所述地層裝填室和漿液固結(jié)排水室相連通，所述漿液固結(jié)排水室和注漿壓力轉(zhuǎn)化室之間通過(guò)不透液的隔膜隔開(kāi)，所述注漿壓力轉(zhuǎn)化室與所述壓力供應(yīng)裝置連接，用于將壓力供應(yīng)裝置提供的氣壓轉(zhuǎn)化為液壓并向所述試驗(yàn)漿液提供自上而下的正壓力；

反壓裝置，其分別與所述壓力供應(yīng)裝置和所述地層裝填室連通，用于將所述壓力供應(yīng)裝置提供的氣壓轉(zhuǎn)化為液壓并向所述試驗(yàn)地層提供自下而上的反壓力；

檢測(cè)組件，其用于檢測(cè)與排水固結(jié)相關(guān)的一種或多種參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，所述試驗(yàn)筒包括內(nèi)部形成所述地層裝填室的下筒體、可拆卸地連接在所述下筒體上且內(nèi)部形成所述漿液固結(jié)排水室的中間筒體、可拆卸地連接在所述中間筒體上且內(nèi)部形成所述注漿壓力轉(zhuǎn)化室的上筒體。采取該結(jié)構(gòu)，可以分三部分來(lái)裝填試驗(yàn)地層、試驗(yàn)漿液和水，在方便裝填的同時(shí)可以更好的控制各個(gè)部分的裝填量，使得試驗(yàn)工作量小，耗時(shí)短，操作簡(jiǎn)單可行。其中，可拆卸連接方式?jīng)]有特別限制，例如可以是常規(guī)的螺栓連接。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述試驗(yàn)筒還包括具有第一凹槽的底座，所述下筒體可拆卸地連接在所述底座上且下部與所述第一凹槽連通，所述反壓裝置與所述第一凹槽通過(guò)管道連通。

優(yōu)選地，所述試驗(yàn)筒還包括沿上下方向延伸的多根連接柱，各所述連接柱自上而下依次穿過(guò)所述上筒體、中間筒體、下筒體以及底座將其連接成一體。采取該結(jié)構(gòu)有利于進(jìn)一步提高裝置整體的穩(wěn)定性和密封性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體且優(yōu)選方面，所述上筒體的底部開(kāi)設(shè)有第二凹槽，在第二凹槽內(nèi)設(shè)置有套環(huán)，所述隔膜為乳膠膜，所述乳膠膜套設(shè)在所述套環(huán)上。采取該結(jié)構(gòu)，設(shè)置方便，便于操作。

根據(jù)本發(fā)明，所述乳膠膜優(yōu)先選用￠101*320mm厚0.3mm的三軸儀用標(biāo)準(zhǔn)乳膠膜。