專利名稱：一種雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在隧道及地下工程的注漿過程中，劈裂注漿是注漿技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的方法，現(xiàn)已被用于隧道及地下工程的超前加固、堵水、防滲、塌方處理以及地基加固等。劈裂注漿現(xiàn)在仍然是以經(jīng)驗(yàn)為主的學(xué)科，注漿過程仍處于半經(jīng)驗(yàn)半理論狀態(tài)，其理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于工程實(shí)踐，仍然存在兩大難題亟待解決。一是劈裂注漿加固范圍的有效控制問題；二 是劈裂注漿預(yù)加固地層的機(jī)理以及注漿效果的準(zhǔn)確評(píng)測(cè)問題。國(guó)內(nèi)外同行已經(jīng)進(jìn)行了大量的相關(guān)研究并取得了一些很有價(jià)值的成果，但由于該研究工作具有相當(dāng)?shù)碾y度和復(fù)雜性，多數(shù)模型并沒有考慮漿液流變參數(shù)的時(shí)變性和實(shí)際土體的受壓狀態(tài)，因此不能反映土體的實(shí)際受力狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是考慮漿液的粘度、水灰比，土的滲透系數(shù)以及注漿壓力差、漿液的流速、注漿時(shí)間等參數(shù)，有效模擬土體的實(shí)際受壓狀態(tài)。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括箱體、氣墊、充氣泵、注漿泵、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、第一傳感器、第二傳感器和注漿管，氣墊置于箱體內(nèi)側(cè)，呈容器狀，充氣泵連接氣墊，注漿泵和注漿管連接，注漿管通過箱體、氣墊插入氣墊形成的腔體內(nèi)部，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過第一傳感器和注漿泵連接，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過第二傳感器和箱體連接。作為一種優(yōu)選，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第二傳感器之間接有差動(dòng)變壓器。作為一種優(yōu)選，箱體為有機(jī)玻璃材料構(gòu)成。作為一種優(yōu)選，注漿管采用單向注漿結(jié)構(gòu)。作為一種優(yōu)選,注衆(zhòng)管具體為由厚I. 2mm鋼管圍成,鋼管上面布置有2. 5mm的注漿孔，從注漿管連接注漿泵段起依次裝有活塞和彈簧。本發(fā)明根據(jù)土體實(shí)際的受力情況，采用氣墊加壓，使用充氣泵，壓力便于控制，保證了加壓的均勻性和準(zhǔn)確性，有效的模擬了現(xiàn)場(chǎng)土體的受力。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，其中圖I為本發(fā)明實(shí)施例雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例箱體示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例氣墊示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例單向注漿袖閥管示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)DI至圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。為使上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖I所示，一種雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括箱體I、氣墊2、充氣泵3、注漿泵4、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5、第一傳感器71、第二傳感器72和注漿管8，氣墊2置于箱體I內(nèi)側(cè)，呈容器狀，充氣泵3連接氣墊2，注漿泵4和注漿管8連接，注漿管8通過箱體I、氣墊2插入氣墊2形成的腔體內(nèi)部，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5通過第一傳感器71和注漿泵4連接，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5通過第二傳感器72和箱體I連接。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)5和第二傳感器72之間接有差動(dòng)變壓器6 (LVDT)。系統(tǒng)由注漿泵4通過注漿管8 (袖閥管)向土體注漿，同時(shí)使充氣泵3向氣墊2充氣，使土體處于雙向不等壓受壓狀態(tài)。通過有機(jī)玻璃面可以觀察漿液的流動(dòng)和土體的劈裂。數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)5得到。圖2為本發(fā)明實(shí)施例箱體示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例氣墊示意圖。本發(fā)明的雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，在完成鉆孔后，通過氣墊的加壓，向雙向不等壓受壓的土體注漿，通過有機(jī)玻璃板面觀察漿液的流動(dòng)，通過土體的劈裂方向和距離，有效調(diào)整注漿壓力，使劈裂效果有利于土體的穩(wěn)定，并且節(jié)約成本。如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的注漿管8采用單向注漿，鋼管9厚I. 2_，上面布置有2. 5_的注漿孔10，注漿管內(nèi)有活塞12和彈簧11，水泥漿通過注漿管注入，活塞在壓力的作用下，彈簧向下移動(dòng)進(jìn)行注漿，當(dāng)壓力減小時(shí)，彈簧回升，防止?jié){液回流。本發(fā)明雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的加壓設(shè)備采用氣墊加壓，氣墊壓力的范圍為0-50kpa，注衆(zhòng)壓力為0. I-Impa0雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些具體實(shí)施方式
僅是舉例說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的情況下，可以對(duì)上述方法和系統(tǒng)的細(xì)節(jié)進(jìn)行各種省略、替換和改變。例如，合并上述方法步驟，從而按照實(shí)質(zhì)相同的方法執(zhí)行實(shí)質(zhì)相同的功能以實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)相同的結(jié)果則屬于本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括箱體、氣墊、充氣泵、注漿泵、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、第一傳感器、第二傳感器和注漿管，氣墊置于箱體內(nèi)側(cè)，呈容器狀，充氣泵連接氣墊，注漿泵和注漿管連接，注漿管通過箱體、氣墊插入氣墊形成的腔體內(nèi)部，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過第一傳感器和注漿泵連接，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過第二傳感器和箱體連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第二傳感器之間接有差動(dòng)變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述箱體為有機(jī)玻璃材料構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述注漿管采用單向注漿結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述注漿管具體為由厚I. 2_鋼管圍成，鋼管上面布置有2. 5mm的注漿孔，從注漿管連接注漿泵段起依次裝有活塞和彈簧。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙向不等壓條件下劈裂注漿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括箱體、氣墊、充氣泵、注漿泵、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、第一傳感器、第二傳感器和注漿管，氣墊置于箱體內(nèi)側(cè)，呈容器狀，充氣泵連接氣墊，注漿泵和注漿管連接，注漿管通過箱體、氣墊插入氣墊形成的腔體內(nèi)部，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過第一傳感器和注漿泵連接，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過第二傳感器和箱體連接。該發(fā)明完全模擬了淺埋隧道注漿狀態(tài)，解決了控制漿液的范圍，注漿壓力差的影響因素以及注漿壓力作用下漿液擴(kuò)散距離、劈裂方向，有效模擬不同埋深下漿液的劈裂范圍。
文檔編號(hào)G01N33/00GK102967687SQ20121044255
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者黃明利, 李寧, 管曉明, 張占程 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)