[發明專利]一種滲流-壓力耦合環境室內高仿真注漿試驗裝置

在審

• 申請號: 201910380912.9
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN109946438A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 邱士利;李平;李邵軍;江權
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所;中南民族大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 南昌卓爾精誠專利代理事務所(普通合伙) 36133
• 代理人: 陳志輝

本發明公開了一種滲流?壓力耦合環境室內高仿真注漿試驗裝置，涉及一種注漿試驗裝置，其包括注漿模塊、滲流模塊、被注漿介質模擬模塊、載荷施加模塊和監測控制模塊，所述注漿模塊用于向被注漿介質模擬模塊內輸入壓力和流量穩定、可調的漿液，所述滲流模塊用于在被注漿介質模擬模塊內模擬滲流場；所述被注漿介質模擬模塊，用于模擬被注漿介質；所述載荷施加模塊，用于對被注漿介質模擬模塊提供法向載荷；本發明的有益效果是：能夠實現恒定滲透壓、恒定法向固結壓力或荷載條件下注漿過程模擬，具有現實的可操作性，可用于實現滲流場水動力控制下注漿過程試驗模擬，研究變滲透壓作用對漿液滲透擴散膠凝與加固過程的控制作用。

技術領域

本發明涉及一種注漿試驗裝置，具體是一種滲流-壓力耦合環境室內高仿真注漿試驗裝置。

背景技術

地表水強烈下滲、潛水面的突變（區域流場改變或短時暴雨的補給）、淺埋隧洞開挖對排泄通道的改變等導致地表水系與地下水存在強烈的水力交換，巖土體內滲流場表現為顯著的非穩定特征。上述復雜的水動力作用過程決定了注漿漿液類型（如速凝類漿液）和漿液參數（如漿液黏度、凝結時間等），尤其對化學漿液的凝膠時間和水泥漿液的凝結時間存在嚴格要求，其本質是地下水運動過程對漿液存在稀釋和攜帶運移作用。

但目前對強水動力作用下的漿液稀釋和沖洗攜帶作用的研究的試驗裝置欠缺。此外，實際淺埋隧洞工程中漿液是在由眾多裂隙構成的裂隙網絡中流動，網絡結構的拓撲關系、連通性以及裂隙本身的表面形態及水力開度等對漿液具有至關重要的控制作用。然而，目前缺少考慮復雜巖土體結構的注漿裝置。

基于上述原因，本發明提出了一種滲流-壓力耦合環境室內高仿真注漿試驗裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種滲流-壓力耦合環境室內高仿真注漿試驗裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種滲流-壓力耦合環境室內高仿真注漿試驗裝置，包括注漿模塊、滲流模塊、被注漿介質模擬模塊、載荷施加模塊和監測控制模塊，所述注漿模塊用于向被注漿介質模擬模塊內輸入壓力和流量穩定、可調的漿液，所述滲流模塊用于在被注漿介質模擬模塊內模擬滲流場；所述被注漿介質模擬模塊，用于模擬被注漿介質；所述載荷施加模塊，用于對被注漿介質模擬模塊提供法向載荷；所述監測控制模塊用于控制上述模塊，并采集被注漿介質模擬模塊內的漿液壓力。

作為本發明再進一步的方案：所述的注漿模塊包括注漿泵、儲漿罐和注漿花管，所述儲漿罐與注漿泵的出漿端連接，儲漿罐通過注漿花管與被注漿介質模擬模塊連接。

作為本發明再進一步的方案：所述注漿花管的入巖部分為銅制花管組。

作為本發明再進一步的方案：所述載荷施加模塊為液壓試驗機。

作為本發明再進一步的方案：所述滲流模塊包括滲流泵，滲流泵與被注漿介質模擬模塊連接，所述被注漿介質模擬模塊上還連接有初始滲透壓控制與集水箱，滲流泵和初始滲透壓控制與集水箱聯合形成滲流場，用于模擬潛水層初始水頭與滲流水動力場。

作為本發明再進一步的方案：所述監測控制模塊包括監測控制主機。

作為本發明再進一步的方案：所述被注漿介質模擬模塊包括滲流注漿壓力室，所述滲流注漿壓力室內設有壓力采集機構，壓力采集機構與監測控制模塊信號連接。

作為本發明再進一步的方案：所述壓力采集機構為陣列布置的漿液液壓計。