19之間用膠水密封，上下兩片有機玻璃板10的右端用膠水密封形成封閉端20，有機玻璃板10的左端通過橡膠圈套16與模擬裂隙注漿模型連接。
[0049]所述調整裝置包括試驗臺架8、水平調整裝置9、水平儀11和可升降支座13，所述水平儀11位于模擬裂隙注漿模型上面，所述水平調整裝置9位于模擬裂隙注漿模型下面，所述試驗臺架8位于所述可升降支座13與所述水平調整裝置9之間。
[0050]所述動水系統(tǒng)包括水箱1、水管2、水閥3、水泵4、壓力控制器5和流速傳感器6，水泵4的一端通過水管2與水箱I連接，水閥3設置位于水管2上，水泵4的另一端依次設置有壓力開關5和流速傳感器6 ;止回閥14位于水泵4與壓力控制器5之間，所述流速傳感器6與監(jiān)測分析系統(tǒng)連接。
[0051]所述監(jiān)測分析系統(tǒng)包括電子采像部分和分析計算部分，電子采像部分:用于采集電子圖像并傳輸給分析計算部分；分析計算部分:通過對比動水沖散漿液前后裂隙內的漿液的總量，以獲得漿液的留存率；電子采像部分采用的是相機12，分析計算部分采用的是電腦。
[0052]圖1中水泵4來提供一定的動水壓力和流速，其中水箱I可提供水源，壓力控制器5用來控制壓力。當水泵提供的水壓力超過壓力控制器5設置的上限則關閉水泵4，水壓力低于壓力控制器5設置的下限則自動開啟水泵4，以此來控制水壓力。流速傳感器6則用來監(jiān)控水的流速，實時顯示壓力控制器5對流速調節(jié)控制的結果，方便對水流流速和水壓力的控制。通過水泵4和壓力控制器5和流速傳感器6控制下的水流經過水管2，最終通過注水口 15進入到模擬裂隙注漿模型中，水流由管道水流轉換為裂隙流。在試驗裝置中，左側為模擬裂隙注漿模型，可以自由拆卸，玻璃板是用夾子21施加力的作用來起到封閉的作用。左右兩側都是開口的，其中右端用具有封閉作用的橡膠圈套16連接導水裂隙模型。導水裂隙模型其中三個方向的開口都用膠水密封，只留有左側為出水口。
[0053]可調節(jié)高低和角度的試驗臺架8的四條腿是由可升降支座13組成的。電子采像所用相機12是用來拍攝動水沖擊之前的漿液擴散距離和動水沖擊之后的漿液留存情況，將獲得照片放入分析軟件，從而分析計算求出漿液的留存率。
[0054]出水口 17出來的流水和漿液進入水槽7中，靜置后漿液沉入水槽7底部，對其進行專門處理。
[0055]注漿口 18是由上層有機玻璃板打孔制成，用來注入漿液。使得漿液擴散到一定的距離，然后打開水閥3用動水沖擊，從而研宄漿液留存率與其他因素之間的關系。
[0056]本實施例中注漿漿液抗水沖散性模型試驗系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
[0057](I)本裝置具有組裝容易、操作簡單、可以高效準確的分析計算漿液的留存率。
[0058](2)本漿液抗水沖散性模型試驗系統(tǒng)可以便捷的控制水流流速和水壓力，保證穩(wěn)定的操作條件。
[0059](3)本裝置可以通過調節(jié)裝置和水平儀來調節(jié)模擬裂隙注漿模型的水平情況，以及調節(jié)高度和角度。
[0060](4)試驗裝置具有可視化的優(yōu)點，可以利用相機拍照和軟件分析計算，減少了誤差。
[0061]上述對實施例的描述是為了便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用本發(fā)明。熟悉本領域技術人員顯然可以容易的對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中，而不必經過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例。本領域技術人員根據本發(fā)明的原理，不脫離本發(fā)明的范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種獲得漿液的留存率的方法，其特征在于:包括以下步驟: 首先模擬注漿裂隙并將其調整為水平狀態(tài)，注入漿液，然后調整水壓力和流速，動水沖擊漿液后進行電子采像，最后檢測并分析動水沖散漿液前后裂隙內的漿液總量，以獲得漿液的留存率。
2.根據權利要求1所述的獲得漿液的留存率的方法，其特征在于:所述漿液的留存率是將電子采像獲得的照片導入電腦進行分析，通過試驗前后拍攝照片，利用圖像的像素值進行區(qū)分漿液和非漿液區(qū)域，對圖像進行二值化，并統(tǒng)計出漿液區(qū)域的像素數進而計算動水注入前后漿液的體積，進而計算漿液的留存率。
3.根據權利要求1所述的獲得漿液的留存率的方法，其特征在于:所述漿液的留存率，其公式為Θ =m2/m1;其中θ為留存率，Hi1為裂隙中漿液注入總量，m2裂隙中漿液殘余含量。
4.一種權利要求1?3所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統(tǒng)，其特征在于:包括試驗裝置、動水系統(tǒng)和監(jiān)測分析系統(tǒng)； 試驗裝置，用于進行注漿漿液抗水沖散性模型試驗的裝置； 動水系統(tǒng)，用于調整水壓力和流速； 監(jiān)測分析系統(tǒng)，用于檢測并分析動水沖散漿液前后裂隙內的漿液總量，以獲得漿液的留存率。
5.根據權利要求4所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述試驗裝置包括模擬裂隙注漿模型、導水裂隙模型和調整裝置；所述模擬裂隙注漿模型和所述導水裂隙模型通過橡膠圈套(16)水平連接，所述調整裝置位于所述模擬裂隙注漿模型和所述導水裂隙模型的下面，用以調整其高度和角度。
6.根據權利要求5所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬裂隙注漿模型由大小相同的上下兩片有機玻璃板(10)組成，上下兩片有機玻璃板(10)之間上下兩端墊放有墊條(19)來支撐上下兩片有機玻璃板(10)從而模擬裂隙，上下兩片有機玻璃板(10)的上下兩端設置有夾子(21)，位于上面的有機玻璃板(10)的中間設置有注漿口(18)，出水口(17)位于有機玻璃板(10)的左側一端，有機玻璃板(10)的右側一端通過橡膠圈套(16)與導水裂隙模型連接； 所述導水裂隙模型由大小相同的上下兩片有機玻璃板(10)組成，上下兩片有機玻璃板(10)之間上下兩端墊放有墊條(19)來支撐上下兩片有機玻璃板(10)從而模擬裂隙，位于上面的有機玻璃板(10)的中間設置有注水口(15)，有機玻璃板(10)與墊條(19)之間用膠水密封，上下兩片有機玻璃板(10)的右端用膠水密封形成封閉端(20)，有機玻璃板(10)的左端通過橡膠圈套(16)與模擬裂隙注漿模型連接； 所述調整裝置包括試驗臺架(8)、水平調整裝置(9)、水平儀(11)和可升降支座(13)，所述水平儀(11)位于模擬裂隙注漿模型上面，所述水平調整裝置(9)位于模擬裂隙注漿模型下面，所述試驗臺架(8)位于所述可升降支座(13)與所述水平調整裝置(9)之間。
7.根據權利要求6所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述墊條(19)為橡膠墊； 或所述有機玻璃板(10)的厚度為2?8mm。
8.根據權利要求4所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述動水系統(tǒng)包括水箱⑴、水管⑵、水閥⑶、水泵⑷、壓力控制器(5)和流速傳感器(6)，水泵(4)的一端通過水管(2)與水箱(I)連接，水閥(3)設置位于水管(2)上，水泵(4)的另一端依次設置有壓力開關(5)和流速傳感器(6);止回閥(14)位于水泵(4)與壓力控制器(5)之間，所述流速傳感器(6)與監(jiān)測分析系統(tǒng)連接。
9.根據權利要求4所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)測分析系統(tǒng)包括電子采像部分和分析計算部分， 電子采像部分:用于采集電子圖像并傳輸給分析計算部分； 分析計算部分:通過對比動水沖散漿液前后裂隙內的漿液的總量，以獲得漿液的留存率。
10.根據權利要求9所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述電子采像部分采用的是相機(12); 所述分析計算部分采用的是電腦。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種獲得漿液的留存率的方法：首先模擬注漿裂隙并將其調整為水平狀態(tài)，注入漿液，然后調整水壓力和流速，動水沖擊漿液后進行電子采像，最后檢測并分析動水沖散漿液前后裂隙內的漿液總量，以獲得漿液的留存率。本發(fā)明還公開了一種上述獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統(tǒng)，包括試驗裝置、動水系統(tǒng)和監(jiān)測分析系統(tǒng)；試驗裝置，用于進行注漿漿液抗水沖散性模型試驗的裝置；動水系統(tǒng)，用于調整水壓力和流速；監(jiān)測分析系統(tǒng)，用于檢測并分析動水沖散漿液前后裂隙內的漿液總量，以獲得漿液的留存率。本發(fā)明提供的試驗系統(tǒng)具有簡單易操作和計算準確的優(yōu)點，利于分析研究不同漿液在不同動水條件下的抗水沖散的性能。
【IPC分類】G01N11-00
【公開號】CN104713804
【申請?zhí)枴緾N201510059924
【發(fā)明人】楊坪, 高書文, 秦浩, 張詩杭, 張瑞城, 薛丹璇
【申請人】同濟大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月5日