一種巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，該注漿效果評(píng)價(jià)裝置包括一個(gè)儲(chǔ)漿桶，和一個(gè)與儲(chǔ)漿桶相連通的通過(guò)帶壓力顯示的千斤頂施力的模型箱；儲(chǔ)漿桶包括通過(guò)隔板隔隔開(kāi)并保持連通的A儲(chǔ)漿桶、B儲(chǔ)漿桶，設(shè)有連通至模型箱的注漿管；模型箱設(shè)于外圍模型箱框架內(nèi)固定在上表面架設(shè)有可移動(dòng)鋼板的底板上，模型箱的頂部和側(cè)部設(shè)有帶壓力顯示的千斤頂，各帶壓力顯示的千斤頂分別通過(guò)反力架固定，頂部通過(guò)接口槽與外圍模型箱表面鋼板相接；模型箱側(cè)壁設(shè)有延伸進(jìn)其箱體內(nèi)且與儲(chǔ)漿桶相連通的小導(dǎo)管；模型箱可沿外圍模型箱框架移出且可拆卸。該裝置操作簡(jiǎn)單、方便，可用于巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)際工程注漿參數(shù)和工藝優(yōu)化。
【專利說(shuō)明】一種巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，尤其涉及一種破碎巖體隧道注漿模型及其效果評(píng)價(jià)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著隧道、基坑、邊坡等巖土工程的規(guī)模建設(shè)，對(duì)既有巖體進(jìn)行加固以保證巖體和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的超前小導(dǎo)管注漿技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。然注漿理論的發(fā)展明顯滯后于其工程應(yīng)用，其中，注漿效果評(píng)價(jià)方面尤為顯著。由于地下工程的隱蔽性，注漿效果評(píng)價(jià)不可能通過(guò)對(duì)巖體進(jìn)行大規(guī)模的破壞性檢測(cè)進(jìn)行，只能采取局部鉆孔取樣的方式。此種方法存在如下缺點(diǎn):(1)現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行室內(nèi)物理性能試驗(yàn)，影響工程施工進(jìn)度；(2)由于工程所處地質(zhì)條件的復(fù)雜性和多邊形，試驗(yàn)段注漿效果評(píng)價(jià)結(jié)果不能直接應(yīng)用于未施工工程；(3)由于巖體中空洞、裂隙以及薄弱結(jié)構(gòu)面等的存在，現(xiàn)場(chǎng)局部取樣無(wú)法確定注漿漿液擴(kuò)散范圍、合理的注漿壓力等注漿參數(shù)，也就無(wú)法對(duì)注漿效果進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。因此，如何通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，有效還原隧道等地下工程現(xiàn)場(chǎng)注漿，確定注漿漿液配比、漿液擴(kuò)散半徑、注漿壓力等參數(shù)，已成為隧道等巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)的新的方向。
[0003]現(xiàn)有室內(nèi)注漿模型及其注漿效果評(píng)價(jià)裝置，多未考慮實(shí)際工程中巖體構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的影響，亦不能對(duì)漿液擴(kuò)散半徑進(jìn)行過(guò)程觀測(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述【背景技術(shù)】存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠考慮工程實(shí)際圍巖壓力，確定注漿漿液配比、漿液擴(kuò)散半徑、注漿壓力等參數(shù)的注漿效果評(píng)價(jià)裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，包括一個(gè)儲(chǔ)漿桶，和一個(gè)與儲(chǔ)漿桶相連通的通過(guò)帶壓力顯示的千斤頂施力的模型箱；
[0007]所述儲(chǔ)漿桶包括通過(guò)隔板隔隔開(kāi)并保持連通的A儲(chǔ)漿桶、B儲(chǔ)漿桶，所述A儲(chǔ)漿桶和B儲(chǔ)漿桶上方設(shè)有進(jìn)漿口和壓力表，側(cè)壁設(shè)有連通空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣口，底部設(shè)有連通至模型箱的注漿管；
[0008]所述模型箱設(shè)于外圍模型箱內(nèi)，并固定在上表面架設(shè)有可移動(dòng)鋼板的底板上，所述模型箱的頂部設(shè)有兩個(gè)豎直帶壓力顯示的千斤頂，側(cè)部設(shè)有一個(gè)水平帶壓力顯示的千斤頂；各帶壓力顯示的千斤頂?shù)撞糠謩e通過(guò)反力架固定，頂部通過(guò)接口槽與外圍模型箱表面鋼板相接；
[0009]所述模型箱側(cè)壁設(shè)有延伸進(jìn)其箱體內(nèi)且與儲(chǔ)漿桶相連通的小導(dǎo)管；模型箱能夠沿外圍模型箱移出且能夠拆卸。
[0010]進(jìn)一步地，所述模型箱為鋼化玻璃模型箱，鋼化玻璃模型箱采用四面能夠拆卸的鋼化玻璃連接，上部蓋板與加載側(cè)選用10mm厚鋼板；小導(dǎo)管與鋼化玻璃模型箱相接觸處通過(guò)密封法蘭密封。
[0011]進(jìn)一步地，所述小導(dǎo)管延伸進(jìn)鋼化玻璃模型箱箱體內(nèi)部300?1800_，小導(dǎo)管與鋼化玻璃模型箱箱體側(cè)壁預(yù)留有100?200mm，作為巖土體止?jié){墻。
[0012]進(jìn)一步地，所述外圍模型箱由角鋼圍成框架夾持其箱體，箱體一側(cè)鋼板能夠移動(dòng)以使外圍模型箱與鋼化玻璃模型箱緊密接觸。
[0013]進(jìn)一步地，所述兩個(gè)豎直帶壓力顯示的千斤頂分別通過(guò)連接在外圍模型箱框架上的螺桿架設(shè)一個(gè)水平設(shè)置的反力架I支撐；所述水平帶壓力顯示的千斤頂通過(guò)連接在外圍模型箱框架上的螺桿架設(shè)一個(gè)水平設(shè)置的反力架II支撐。
[0014]進(jìn)一步地，所述外圍模型箱鋼板上焊接有與帶壓力顯示的千斤頂頭相接的接口槽。
[0015]進(jìn)一步地，所述帶壓力顯示的千斤頂與油壓泵相連。
[0016]進(jìn)一步地，所述帶壓力顯示的千斤頂為雙向帶壓力顯示的千斤頂。
[0017]進(jìn)一步地，所述A儲(chǔ)漿桶和B儲(chǔ)漿桶底部連通至模型箱的注漿管通過(guò)一個(gè)三通管連接混合注漿管至小導(dǎo)管。
[0018]進(jìn)一步地，所述注漿管上分別設(shè)置有流量計(jì)與調(diào)速閥門(mén)洫儲(chǔ)漿桶、B儲(chǔ)漿桶下部分別設(shè)有開(kāi)關(guān)閥門(mén)。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于，該裝置既能進(jìn)行純水泥漿單液注漿，又能進(jìn)行(水泥、水玻璃等)雙液注漿，并能夠通過(guò)帶壓力顯示的千斤頂施加給模型箱等同原位注漿處的環(huán)境壓力，透過(guò)鋼化玻璃可直觀觀察漿液擴(kuò)散情況。模型箱可自由移動(dòng)，方便試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱?。注漿效果評(píng)價(jià)裝置操作簡(jiǎn)單、方便，可用于巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)際工程注漿參數(shù)和工藝優(yōu)化。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是模型箱示意圖。
[0022]圖中:1、鋼化玻璃模型箱；2、外圍模型箱框架；3、底板；4、可移動(dòng)鋼板；5、注漿小導(dǎo)管，6、螺桿I ;7、豎直帶壓力顯示的千斤頂；8、反力架I ;9、接口槽；10、水平帶壓力顯示的千斤頂；11、頂部蓋板；12、A儲(chǔ)漿桶進(jìn)漿口 ；13、B儲(chǔ)漿桶進(jìn)漿口 ；14、高強(qiáng)螺栓；15、隔板；16、調(diào)壓閥；17、壓力表I ;18、調(diào)速閥門(mén)；19、A注漿管；20、B注漿管；21、A儲(chǔ)漿桶開(kāi)關(guān)閥門(mén)；22、B儲(chǔ)漿桶開(kāi)關(guān)閥門(mén)；23、混合閥門(mén)；24、A儲(chǔ)漿桶；25、B儲(chǔ)漿桶；26、通氣管路；27、壓力表II ;28、空氣壓縮機(jī)；29、混合注漿管；30、外圍模型箱側(cè)部鋼板；31、反力架II ;32、螺桿II ;

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方法對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1所示，一種巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，它包括一個(gè)儲(chǔ)漿桶，和一個(gè)與儲(chǔ)漿桶相連通的通過(guò)帶壓力顯示的千斤頂施力的模型箱，其中:
[0025]儲(chǔ)漿桶包括通過(guò)隔板隔15隔開(kāi)并保持連通的A儲(chǔ)漿桶24、B儲(chǔ)漿桶25，A儲(chǔ)漿桶24和B儲(chǔ)漿桶25上方分別設(shè)有獨(dú)立的A儲(chǔ)漿桶進(jìn)漿口 12、B儲(chǔ)漿桶進(jìn)漿口 13和壓力表II 27 ;側(cè)壁設(shè)有通過(guò)連通通氣管路26連通的空氣壓縮機(jī)28的進(jìn)氣口，進(jìn)氣口上設(shè)有調(diào)壓閥16 ；A儲(chǔ)漿桶24底部設(shè)有連通至模型箱的A注漿管19，B儲(chǔ)漿桶25底部設(shè)有連通至模型箱的B注漿管20，A注漿管19上設(shè)有A儲(chǔ)漿桶開(kāi)關(guān)閥門(mén)21，B注漿管20上設(shè)有B儲(chǔ)漿桶開(kāi)關(guān)閥門(mén)22，A注漿管19和B注漿管20上均設(shè)有調(diào)速閥門(mén)18和壓力表I 17 ;A注漿管19和B注漿管20通過(guò)一個(gè)三通管連接混合注漿管29，三通管側(cè)連接有混合閥門(mén)23 ;混合注漿管29與模型箱上的小導(dǎo)管5相連。
[0026]參見(jiàn)圖1并結(jié)合圖2所示，模型箱設(shè)于外圍模型箱框架2內(nèi)，并固定在上表面架設(shè)有可移動(dòng)鋼板4的底板3上，模型箱的頂部設(shè)有兩個(gè)豎直帶壓力顯示的千斤頂7，側(cè)部設(shè)有一個(gè)水平帶壓力顯示的千斤頂10 ;兩個(gè)豎直帶壓力顯示的千斤頂7分別通過(guò)連接在外圍模型箱框架2上的螺桿I 6架設(shè)一個(gè)水平設(shè)置的反力架I 8支撐；豎直帶壓力顯示的千斤頂7底部固定在反力架I 8上，豎直帶壓力顯示的千斤頂7頂端通過(guò)接口槽9與模型箱的蓋板11相連。水平帶壓力顯示的千斤頂10通過(guò)連接在外圍模型箱框架2上的螺桿II 32架設(shè)一個(gè)水平設(shè)置的反力架II 31支撐；水平帶壓力顯示的千斤頂10底部固定在反力架II 31上，水平帶壓力顯示的千斤頂10頂端通過(guò)接口槽9與模型箱側(cè)部鋼板30相連。
[0027]所用帶壓力顯示的千斤頂為雙向帶壓力顯示的千斤頂。帶壓力顯示的千斤頂通過(guò)反力架在豎直和水平方向，同時(shí)對(duì)外圍箱體施壓，壓力的大小是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)量的土壓力為基準(zhǔn)換算出的集中壓力，其中帶壓力顯示的千斤頂在豎直方向?qū)ΨQ布置，在水平方向上對(duì)稱的布置，具體位置見(jiàn)圖2所示。
[0028]模型箱側(cè)壁設(shè)有延伸進(jìn)其箱體內(nèi)且與儲(chǔ)漿桶相連通的小導(dǎo)管5 ;模型箱能夠沿外圍模型箱框架2移出且能夠拆卸。外圍模型箱框架2由角鋼圍成框架，箱體一側(cè)的側(cè)鋼板30能夠移動(dòng)以使外圍模型箱框架2與鋼化玻璃模型箱緊密接觸；外圍模型箱框架2止?jié){墻側(cè)角鋼骨架可通過(guò)可移動(dòng)鋼板4上的螺孔及模型箱一側(cè)角鋼骨架上的螺孔調(diào)整位置。
[0029]該裝置的模型箱為鋼化玻璃模型箱1，鋼化玻璃模型箱1采用四面能夠拆卸的鋼化玻璃連接，由1.5cm厚鋼化玻璃組成，為了還原真實(shí)的注漿效果，外圍箱體的尺寸可根據(jù)鋼化玻璃模型箱調(diào)整，模型箱尺寸為500mmX 500mmX 1000mm。上部蓋板和一側(cè)加載板選用10mm厚鋼板并可自由移動(dòng)；鋼板上焊接接口槽9，便于帶壓力顯示的千斤頂頭的可靠連接。
[0030]小導(dǎo)管5與鋼化玻璃模型箱1進(jìn)漿側(cè)相接觸處通過(guò)密封法蘭密封。注漿管為現(xiàn)場(chǎng)用注漿小導(dǎo)管，其長(zhǎng)度為1.3m，小導(dǎo)管5延伸進(jìn)鋼化玻璃模型箱箱體內(nèi)部300?1800_，小導(dǎo)管5與鋼化玻璃模型箱箱體側(cè)壁預(yù)留有100?200mm，作為巖土體止?jié){墻。
[0031]如圖2所示，注漿工作開(kāi)始前，推出可移動(dòng)鋼板4，將外圍模型箱框架2和鋼化玻璃模型箱1組裝，然后和水平加載側(cè)的鋼板通過(guò)螺栓固定在可移動(dòng)鋼板上，并和外圍模型箱2止?jié){墻側(cè)部角鋼框架通過(guò)非加載側(cè)及底板上的螺孔調(diào)整與內(nèi)部鋼化玻璃模型箱的距離，保證外圍模型箱框架2與鋼化玻璃模型箱1緊密接觸。
[0032]制作現(xiàn)場(chǎng)試樣，預(yù)埋小導(dǎo)管5，小導(dǎo)管與鋼化玻璃接觸地方用密封法蘭密封，小導(dǎo)管深入箱體內(nèi)部300?1800mm，預(yù)留100?200mm巖土體作為止楽墻。
[0033]待試樣制作完成后，將可移動(dòng)鋼板4通過(guò)輪子及導(dǎo)軌運(yùn)送至底板3上，通過(guò)底板3上的螺孔將可移動(dòng)鋼板4固定，將頂部鋼板11蓋上，將反力架I 8通過(guò)螺桿6和固定在外圍模型箱框架2上，外圍模型箱框架2采用高強(qiáng)螺栓14連接。將兩個(gè)豎直帶壓力顯示的千斤頂7固定在反力架I 8上，使豎直帶壓力顯示的千斤頂頭部通過(guò)接口槽9與蓋板11相連。將帶壓力顯示的千斤頂與油壓泵相連，手動(dòng)加壓并控制穩(wěn)定壓力。
[0034]水平加載反力架II 31，通過(guò)連接在外圍模型箱框架2上的螺桿II 32和高強(qiáng)螺栓相連，固定好水平帶壓力顯示的千斤頂10，移除加載側(cè)和可移動(dòng)鋼板4之間的螺栓，使鋼板可自由移動(dòng)，將水平帶壓力顯示的千斤頂10與油壓泵相連，手動(dòng)加壓并控制穩(wěn)定壓力，恒壓一定時(shí)間后，連接注漿管開(kāi)始注漿。
[0035]注漿開(kāi)始前，組裝并清洗注漿機(jī)設(shè)備，儲(chǔ)漿桶中注入清水，根據(jù)試驗(yàn)的要求通過(guò)控制調(diào)壓閥調(diào)速閥門(mén)18控制兩種漿液的配比，然后在A儲(chǔ)漿桶24、B儲(chǔ)漿桶25中注入不同的漿液通過(guò)控制開(kāi)關(guān)閥門(mén)21、22實(shí)現(xiàn)單液或者雙液的注漿。
[0036]空氣壓縮機(jī)28產(chǎn)生的高壓氣體經(jīng)過(guò)通氣管道26及調(diào)壓閥16進(jìn)入儲(chǔ)漿桶中，根據(jù)壓力表II 27的讀數(shù)，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥16至壓力達(dá)到所需注漿壓力，打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥門(mén)(單液打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥門(mén)21，雙液打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥門(mén)21和22)，漿液通過(guò)A注漿管19、B注漿管20進(jìn)入混合閥門(mén)23，再由混合注漿管29進(jìn)入到小導(dǎo)管內(nèi)，待壓力表I 17讀數(shù)不再發(fā)生明顯變化時(shí)，停止注漿。注漿完成后拆掉注漿管與小導(dǎo)管連接，清洗設(shè)備，養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間后推出可移動(dòng)鋼板4，拆掉螺栓，對(duì)試件進(jìn)行切割，觀察漿液擴(kuò)散范圍及進(jìn)行強(qiáng)度、透水性測(cè)試。
[0037]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，包括一個(gè)儲(chǔ)漿桶，和一個(gè)與儲(chǔ)漿桶相連通的通過(guò)帶壓力顯示的千斤頂施力的模型箱； 所述儲(chǔ)漿桶包括通過(guò)隔板隔(15)隔開(kāi)并保持連通的A儲(chǔ)漿桶(24)、B儲(chǔ)漿桶(25)，所述A儲(chǔ)漿桶(24)和B儲(chǔ)漿桶(25)上方設(shè)有進(jìn)漿口和壓力表(27)，側(cè)壁設(shè)有連通空氣壓縮機(jī)(28)的進(jìn)氣口，底部設(shè)有連通至鋼化玻璃模型箱I的注漿管； 所述鋼化玻璃模型箱(I)設(shè)于外圍模型箱框架(2)內(nèi)，并固定在上表面架設(shè)有可移動(dòng)鋼板(4)的底板(3)上，所述模型箱的頂部設(shè)有兩個(gè)豎直帶壓力顯示的千斤頂(7)，側(cè)部設(shè)有一個(gè)水平帶壓力顯示的千斤頂(10)，各帶壓力顯示的千斤頂?shù)撞糠謩e通過(guò)反力架固定，頂部通過(guò)接口槽(9)與外圍模型箱表面鋼(11)板相接； 所述鋼化玻璃模型箱(I)側(cè)壁設(shè)有延伸進(jìn)其箱體內(nèi)且與儲(chǔ)漿桶相連通的小導(dǎo)管(5);鋼化玻璃模型箱(I)能夠沿外圍模型箱框架(2)移出且能夠拆卸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述模型箱為鋼化玻璃模型箱(I)，鋼化玻璃模型箱(I)采用四面能夠拆卸的鋼化玻璃連接，上部蓋板與側(cè)部加載板選用10_的鋼板；小導(dǎo)管(5)與鋼化玻璃模型箱(I)相接觸處通過(guò)密封法蘭密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述小導(dǎo)管(5)延伸進(jìn)鋼化玻璃模型箱箱體內(nèi)部300?1800mm，小導(dǎo)管(5)與鋼化玻璃模型箱(I)箱體側(cè)壁預(yù)留有100?200mm，作為巖土體止?jié){墻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述外圍模型箱框架(2)由角鋼圍成框架夾持其箱體，箱體一側(cè)的側(cè)鋼板(30)能夠移動(dòng)以使外圍模型箱框架(2)與鋼化玻璃模型箱(I)緊密接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述兩個(gè)豎直帶壓力顯示的千斤頂(7)分別通過(guò)連接在外圍模型箱框架(2)上的螺桿I (6)架設(shè)一個(gè)水平設(shè)置的反力架I (8)支撐；所述水平帶壓力顯示的千斤頂(10)通過(guò)連接在外圍模型箱框架(2)上的螺桿II (32)架設(shè)一個(gè)水平設(shè)置的反力架II (31)支撐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述外圍模型箱鋼板上焊接有與帶壓力顯示的千斤頂頭相接的接口槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述帶壓力顯示的千斤頂與油壓泵相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述帶壓力顯示的千斤頂為雙向帶壓力顯示的千斤頂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述A儲(chǔ)漿桶(24)和B儲(chǔ)漿桶(25)底部連通至模型箱的注漿管通過(guò)一個(gè)三通管連接混合注漿管(29)至小導(dǎo)管(5) ο
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖土工程注漿效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述注漿管上分別設(shè)置有流量計(jì)(17)與調(diào)速閥門(mén)(18) ;A儲(chǔ)漿桶(24)、B儲(chǔ)漿桶(25)下部分別設(shè)有開(kāi)關(guān)閥門(mén)。
【文檔編號(hào)】G01N3/12GK104458425SQ201410626075
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】邵珠山, 王新宇, 熊陽(yáng)陽(yáng), 范艷國(guó) 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)