[發(fā)明專利]可視化多孔注漿的試驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911156776.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN110850060A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王榮鑫;陳鐵林;郭豪;張玉;程少振
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發(fā)明提供了一種可視化多孔注漿的試驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法。該裝置包括：試驗(yàn)箱系統(tǒng)，通過鋼框架支撐起長(zhǎng)方形的試驗(yàn)箱，在試驗(yàn)箱中裝入土體，在試驗(yàn)箱兩側(cè)安裝有機(jī)玻璃，在有機(jī)玻璃的中下部設(shè)置多個(gè)注漿孔，將反力架通過鋼板與鋼框架連接；注漿系統(tǒng)，通過儲(chǔ)漿罐盛裝漿液，利用空氣壓縮機(jī)提供注漿壓力，將儲(chǔ)漿罐中的漿液通過注漿管路注入到試驗(yàn)箱中的土體中；量測(cè)系統(tǒng)通過萬向磁性杠桿表座將多臺(tái)感應(yīng)式測(cè)微計(jì)吸附于反力架下側(cè)，感應(yīng)式測(cè)微計(jì)與土體接觸，土體內(nèi)部埋設(shè)與計(jì)算機(jī)連接的土壓力盒。外部設(shè)置土體表面非接觸式應(yīng)變量測(cè)裝置。本發(fā)明可以準(zhǔn)確模擬在不同地層條件下單孔、多孔注漿過程引起土體的內(nèi)部位移和土壓力以及地表位移，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下工程注漿技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可視化多孔注漿的試驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

21世紀(jì)是地下空間的世紀(jì)，隨著近幾年來我國大力開發(fā)與利用城市地下空間，在開發(fā)與利用的過程中難免會(huì)遇到復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，如斷層破碎帶、軟硬巖土層交界面等，同時(shí)會(huì)遇到錯(cuò)綜復(fù)雜的周邊環(huán)境，如穿越既有建構(gòu)筑物、既有管線、樁基、既有隧道等。在地下工程施工中，由于開挖會(huì)擾動(dòng)地層，會(huì)引起地層變形，同時(shí)施工中抽取地下水同樣會(huì)導(dǎo)致地表不均勻變形，如何加固地層控制土體變形、同時(shí)增加土體的抗?jié)B性能，成為現(xiàn)在亟待解決的問題。

注漿技術(shù)作為加固軟弱破碎土體以及提高土體的抗?jié)B能力的有效手段，越來越受到研究者的關(guān)注，但現(xiàn)階段注漿理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于注漿技術(shù)，往往通過經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行注漿設(shè)計(jì)，由于注漿過程以及注漿效果受多重不確定性因素影響，導(dǎo)致注漿效果還不可控，無法通過注漿過程中的各項(xiàng)參數(shù)變化來反映漿液在土體中的真實(shí)變化。模型試驗(yàn)是研究注漿擴(kuò)散加固機(jī)理、地層變形以及地表隆的重要方法，可以很好地模擬實(shí)際注漿工程，厘清各種因素之間的關(guān)系，注漿過程各因素的變化規(guī)律，進(jìn)行理論總結(jié)，進(jìn)而推動(dòng)注漿理論的發(fā)展。

目前，現(xiàn)有技術(shù)在注漿可視化試驗(yàn)方面研究還比較匱乏，而且還沒有可視化多孔同步注漿與分序注漿試驗(yàn)裝置研究，對(duì)于漿脈擴(kuò)散過程注漿參數(shù)變化以及注漿引起土體內(nèi)部的變形和地表隆起還沒有一套數(shù)字化解決方案，導(dǎo)致試驗(yàn)研究較片面，結(jié)果的精度無法保證。同時(shí)試驗(yàn)裝置模塊化差，尺寸較大，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，拆卸安裝困難，裝置擴(kuò)展性差，不利于今后升級(jí)改造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種可視化多孔注漿的試驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種可視化多孔注漿的試驗(yàn)裝置，包括：試驗(yàn)箱系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、防水系統(tǒng)和量測(cè)系統(tǒng)；

所述的試驗(yàn)箱系統(tǒng)，用于通過鋼管組成鋼框架，通過鋼框架支撐起長(zhǎng)方形的試驗(yàn)箱，在試驗(yàn)箱中分層裝入實(shí)驗(yàn)所需的土體，在試驗(yàn)箱前后兩側(cè)各安裝一塊有機(jī)玻璃，在有機(jī)玻璃的中下部設(shè)置多個(gè)注漿孔，將反力架通過鋼板與鋼框架連接；

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

所述的防水系統(tǒng)，用于通過防水材料實(shí)現(xiàn)有機(jī)玻璃與鋼框架接縫位置的密封防水，通過夾具固定有機(jī)玻璃；

所述的量測(cè)系統(tǒng)，用于通過萬向磁性杠桿表座將多臺(tái)感應(yīng)式測(cè)微計(jì)吸附于反力架下側(cè)，感應(yīng)式測(cè)微計(jì)與土體接觸，并通過連線與計(jì)算機(jī)連接，在計(jì)算機(jī)中實(shí)時(shí)展示測(cè)微計(jì)的位移，并可實(shí)時(shí)記錄地表位移時(shí)程曲線。

優(yōu)選地，所述的試驗(yàn)箱系統(tǒng)包括：鋼框架、2塊有機(jī)玻璃和反力架；

鋼框架中的底部?jī)蓚?cè)各有一個(gè)鋼管作為底座，并且底部的鋼管預(yù)留排水孔，鋼框架的底部、兩側(cè)和頂部各設(shè)置有多個(gè)螺栓孔；

鋼框架前后兩側(cè)各安裝一塊有機(jī)玻璃，有機(jī)玻璃兩側(cè)和底部設(shè)置有多個(gè)與鋼框架對(duì)應(yīng)的螺栓孔，有機(jī)玻璃的下部設(shè)置的多個(gè)注漿孔的間距相等；