[發明專利]可視化多孔注漿的試驗裝置及其實驗方法

在審

• 申請號: 201911156776.1
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110850060A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 王榮鑫;陳鐵林;郭豪;張玉;程少振
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種可視化多孔注漿的試驗裝置，其特征在于，包括：試驗箱系統、注漿系統、防水系統和量測系統；

所述的試驗箱系統，用于通過鋼管組成鋼框架，通過鋼框架支撐起長方形的試驗箱，在試驗箱中分層裝入實驗所需的土體，在試驗箱前后兩側各安裝一塊有機玻璃，在有機玻璃的中下部設置多個注漿孔，將反力架通過鋼板與鋼框架連接；

所述的注漿系統，用于通過儲漿罐盛裝漿液，利用空氣壓縮機提供注漿壓力，將儲漿罐中的漿液通過注漿管路注入到試驗箱中的土體中；

所述的防水系統，用于通過防水材料實現有機玻璃與鋼框架接縫位置的密封防水，通過夾具固定有機玻璃；

所述的量測系統，用于通過萬向磁性杠桿表座將多臺感應式測微計吸附于反力架下側，感應式測微計與土體接觸，并通過連線與計算機連接，在計算機中實時展示測微計的位移，并可實時記錄地表位移時程曲線。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的試驗箱系統包括：鋼框架、2塊有機玻璃和反力架；

鋼框架中的底部兩側各有一個鋼管作為底座，并且底部的鋼管預留排水孔，鋼框架的底部、兩側和頂部各設置有多個螺栓孔；

鋼框架前后兩側各安裝一塊有機玻璃，有機玻璃兩側和底部設置有多個與鋼框架對應的螺栓孔，有機玻璃的下部設置的多個注漿孔的間距相等；

反力架的材質與鋼框架相同，通過兩側兩塊鋼板與鋼框架連接起來。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的注漿系統包括：空氣壓縮機、儲漿罐、調壓閥、注漿管路和開關閥門。

空氣壓縮機提供高壓壓縮氣體，供壓范圍：0～0.7Mpa；

儲漿罐為耐高壓有機玻璃材質，儲漿罐上蓋為圓形有機玻璃，上部有n個螺栓孔，其中n/2個螺栓孔通過短螺栓與上部罐體連接，另外n/2個螺栓孔通過長螺栓與罐體底部連接，儲漿罐通過上部安裝有快插接頭的進壓口連接來自空氣壓縮機的輸氣管，下部安裝快插接頭的出漿口，在壓力的作用下漿液通過出漿口被壓出；

調壓閥連接于空氣壓縮機與儲漿罐之間，對來自空氣壓縮機輸出的壓力進行調控，其可調節壓力范圍0～1Mpa；

注漿管路為連接于儲漿罐與試驗箱之間。

開關閥門，通過銅球閥實現，放置于儲漿罐與試驗箱體之間，用于控制漿液注入與停止。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的防水系統包括：G型夾具、防水鋁箔膠帶、凡士林和U形EPE珍珠棉板材；

多個G型夾具均勻分布于有機玻璃板上部，夾緊兩塊有機玻璃；

防水鋁箔膠帶貼于實驗箱體內部的有機玻璃與鋼框架接縫位置；

凡士林涂抹于兩塊有機玻璃內側和鋼框架內側；

U型EPE珍珠棉板材貼于有機玻璃與鋼框架接觸位置。

5.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，有機玻璃蓋的底面設置有凸形橡膠條，對應于儲漿罐一周設置有凹槽，通過擰緊儲漿罐一周的多個螺栓實現對儲漿罐密封。

6.根據權利要求1至5任一項所述的裝置，其特征在于，所述的量測系統包括：

地表位移量測系統：采用n臺感應式測微計，通過萬向磁性杠桿表座吸附于反力架下側，感應式測微計的指針底部安裝墊片，該墊片與土體具有一定的接觸面積，測微計通過連線與計算機連接，在計算機中的測微計系統軟件里實時展示n臺測微計的位移，并可實時記錄地表位移時程曲線。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述的量測系統還包括：

土體表面非接觸式應變量測系統，用于借助攝像機拍攝注漿過程畫面，提前在有機玻璃表面布置與試驗土體有色差的標志物，通過數字照相量測軟件追蹤標志物在注漿過程中的位移，以此來得到土體的位移場；

土體內部土壓力量測系統，用于使用土壓力盒進行測量，配合JC-4A軟件測試系統進行數據采集，得到土壓力時程曲線。