[發明專利]一種適用于實驗室的單裂隙高壓注漿滲流試驗裝置

在審

• 申請號: 202011313525.2
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112525776A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 王連國;王凱;任博
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N13/04
• 分類號: G01N13/04;G01N15/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 黃雪蘭

本發明涉及一種適用于實驗室的單裂隙高壓注漿滲流試驗裝置，包括裝置上板、裝置下板、前后封板以及密封墊片；所述裝置上板和裝置下板的相向面為光滑面，裝置下板的左側開設有凹槽，與裝置上板形成儲漿艙；裝置下板的右側沿長度開設裂隙槽，其起始端與儲漿艙連通；裝置下板對應儲漿艙的底部開設注漿孔和進漿口測壓孔，裂隙槽的底部開設出漿口測壓孔以及溢漿孔。裝置材料整體采用高強度錳板，有效限制模型在試驗過程中發生變形；模型裂隙面采用高精度磨光技術，要求裂隙面相對光滑，保證了試驗精度；裝置上板和裝置下板的前后側通過密封墊片以及封板密封，實現試驗過程中的高注漿壓力的要求，獲得高注漿壓力下的單裂隙注漿滲流過程中的壓力流量特征。

技術領域

本發明涉及一種裂隙注漿滲流試驗裝置，具體涉及一種適用于實驗室的單裂隙高壓注漿滲流試驗裝置。

背景技術

注漿作為一種實用的支護手段，應用于各種地下工程以及隧道工程中。通過注漿技術能將漿液注入到巖體裂隙中，將破碎巖體膠結加固成一個整體，改善巖體力學特性，提高圍巖承載能力，起到防水加固的作用，對解決地下工程施工安全和長期穩定具有重要意義。巖體注漿過程是一個復雜的系統工程，了解巖體注漿過程中漿液的滲流特性對確定注漿參數以及保證注漿效果起著至關重要的作用，而研究單裂隙滲流是研究裂隙巖體滲流的基礎和理論支撐。

由于現場試驗存在諸多影響因素，使得試驗結果離散性較大，不利于試驗結果分析，故實驗室研究一直都是一個十分重要的研究手段。通過實驗室研究，能夠精確的獲得不同影響因素下的試驗結果，對理論分析起著至關重要的作用。如中國專利CN108507879A注漿試驗系統中所提裝置，能夠獲得了微裂隙表面的應力應變變化規律，但忽略了試驗過程中水泥漿液在微裂隙中的滲流規律。如中國專利CN109283097A所提注漿試驗裝置，實現了動水和靜水條件下的裂隙注漿模擬可視化，但無法實現高注漿壓力下的注漿滲流模擬試驗。可見，現有的實驗室單裂隙注漿滲流裝置由于密封性等問題，多只能進行低注漿壓力下的滲流試驗，無法獲得水泥漿液在高注漿壓力下的裂隙滲流特性。

因此，目前缺少一種裂隙注漿滲流試驗裝置，它能夠實現實驗室內高注漿壓力下的單裂隙注漿滲流試驗，獲得單裂隙注漿滲流過程中的壓力流量特征，從而得到水泥漿液在單裂隙中的滲流特性。

發明內容

針對目前裂隙注漿滲流試驗裝置存在的問題，本發明提出了一種適用于實驗室的單裂隙高壓注漿滲流試驗裝置，其設計簡單并且易于加工，可以實現高注漿壓力下的單裂隙注漿滲流試驗。

技術方案：一種適用于實驗室的單裂隙高壓注漿滲流試驗裝置，包括裝置上板、裝置下板、前后封板以及密封墊片；所述裝置上板和裝置下板的相向面為光滑面，裝置下板的左側開設有凹槽，與裝置上板形成儲漿艙；裝置下板的右側沿長度開設裂隙槽，其起始端與儲漿艙連通；裝置下板對應儲漿艙的底部開設注漿孔和進漿口測壓孔，裂隙槽的底部開設出漿口測壓孔以及溢漿孔；裝置上板和裝置下板的前后側通過密封墊片以及封板密封。

進一步的，所述的裝置上板和裝置下板材料選用高強度錳鋼，能夠有效地控制其變形。

進一步的，在裝置上板和裝置下板的的四個角對應開設貫通鉆孔，通過密封長螺栓將裝置上板和裝置下板固定連接。

進一步的，在裝置上板和裝置下板的前后側面開設若干個半貫通鉆孔，通過密封短螺栓將前后封板以及密封墊片固定。

進一步的，前后封板以及密封墊片上設有與裝置上板和裝置下板上的半貫通鉆孔對應的鉆孔，密封墊片設置在前后封板與裝置上板和裝置下板之間，通過密封短螺栓的擠壓達到完全密封的狀態。

進一步的，所述的注漿孔、進漿口測壓孔、出漿口測壓孔以及溢漿孔均設置于裝置下板的中線位置。

進一步的，所述裝置上板、裝置下板的右側通過密封墊片以及封板密封。