[發明專利]測量漿液和土體粘結強度及壓濾效應的裝置及方法

在審

• 申請號: 201911326432.0
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110886331A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 侯振坤;唐孟雄;胡賀松;陳航;劉春林;蘇定立;張碩;喬升訪;季璇;楊卓;胡函
• 申請（專利權）人: 廣州市建筑科學研究院有限公司;廣州建設工程質量安全檢測中心有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 吳澤燊;盧頌昇

本發明公開了一種測量漿液和土體粘結強度及壓濾效應的裝置及方法，該裝置包括：壓濾剪切容器，包括上容器主體和下容器主體，上容器主體和下容器主體對接后形成壓濾剪切室，還包括第一壓力監測元件；加壓注漿系統，包括儲漿容器和壓力輸送裝置，儲漿容器，設有第二壓力監測元件；剪切加載系統，包括固定架、剪切力加載裝置、法向力加載裝置、剪切位移傳感器和法向位移傳感器，上容器主體與固定架固定連接；剪切力加載裝置位于下容器主體的一側；法向力加載裝置位于下容器主體的底部。本發明的測量漿液和土體粘結強度及壓濾效應的裝置及方法，能夠模擬施工時漿液和土體狀態，進而可以對漿液和土體粘結強度及壓濾效應進行測試。

技術領域

本發明屬于工程試驗技術領域，具體涉及測量漿液和土體粘結強度及壓濾效應的裝置及方法。

背景技術

隨鉆跟管樁是一種鉆孔、沉樁、排土同步進行的無泥漿排放的環保型大直徑(800～1400mm)非擠土管樁，鉆孔的同時將PHC管樁沉至孔內(孔徑大于樁外徑20mm左右)，巖土渣從管樁內腔排出，實現了邊鉆孔-邊沉樁-邊排土，待樁端到達持力層標高后，管樁底部采用澆筑混凝土的方式封底，管壁與樁周土之間的間隙(10mm左右)采用灌注水泥漿或水泥砂漿的方式進行填充。它解決了管樁因樁徑較大或土層較硬而造成的沉樁難題，對管樁損害小，樁端可進入中、微風化巖層，承載力高，施工過程不用泥漿護壁，噪音小，比較環保。這一樁型的研發成功使得在大型的基礎設施建設(碼頭、大跨度橋梁、港口等)中采用大直徑管樁(800mm及以上)成為了可能，應用前景廣闊。

隨鉆跟管樁是一種端承摩擦型管樁，因鉆孔孔徑略大于樁徑，需要在隨鉆跟管樁和樁周土體之間的間隙(0-10mm)中注漿以提高樁側摩阻力，摩阻力的大小除了與漿液在注漿間隙中的流動擴展情況密切相關外，還和漿液與土體之間的單位面積粘結強度以及漿液與土體之間發生的壓濾效應密切相關。隨鉆跟管樁樁側注漿效果決定了樁側摩阻力的大小，從而在很大程度上影響著其承載性能，目前針對隨鉆跟管樁樁側漿液的流動特性已經開展了大量的研究，然而關于樁側漿液與土體之間的單位面積粘結強度以及漿液與土體之間發生的壓濾效應的測試裝置及方法尚不成熟，亟需一種新的測試裝置和方法填補空缺。

發明內容

為解決現有技術中的上述問題，本發明提供了測量漿液和土體粘結強度及壓濾效應的裝置及方法，其能夠模擬施工時漿液和土體狀態，進而可以對漿液和土體粘結強度及壓濾效應進行測試。

本發明采用了以下技術方案：

測量漿液和土體粘結強度及壓濾效應的裝置，包括：

壓濾剪切容器，包括上下對接并密封的上容器主體和下容器主體，所述上容器主體和下容器主體可拆卸固定，所述上容器主體和下容器主體對接后形成壓濾剪切室，所述壓濾剪切室的底部設有可開合的排液口，所述壓濾剪切室的一側面透明設置；還包括用于監測所述壓濾剪切室內壓力的第一壓力監測元件；

加壓注漿系統，包括儲漿容器和用于將空氣和所述儲漿容器內的漿液輸送至壓濾剪切室的壓力輸送裝置，所述儲漿容器設有第二壓力監測元件；

剪切加載系統，包括固定架、剪切力加載裝置、法向力加載裝置、剪切位移傳感器和法向位移傳感器，所述上容器主體與所述固定架固定連接；所述剪切力加載裝置固定在所述固定架上位于所述下容器主體的一側，用于給所述下容器主體持續施加平行于漿液和土體粘接界面的剪切力；所述法向力加載裝置固定在所述固定架上位于所述下容器主體的底部，用于給所述下容器主體持續施加垂直于漿液和土體粘接界面的法向力；剪切位移傳感器用于監測所述下容器主體沿剪切力方向的位移；法向位移傳感器用于監測所述下容器主體沿法向力方向的位移。

作為本發明技術方案的進一步改進，所述壓濾剪切容器還包括裝夾在所述上容器主體和下容器主體之間的密封件。

作為本發明技術方案的進一步改進，所述密封件的厚度至少大于漿液和土體粘接界面厚度的1.2倍。