CN108593038A - 一种可实时监测灌入被注介质注浆量的装置及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可实时监测灌入被注介质注浆量的装置及监测方法，属于岩石工程技术领域。该装置包括供压装置、储浆容器、试验箱、电子天平、高清数码摄像仪，注浆量监测装置由电子天平与高清数码摄像仪组成；供压装置的出口端通过输压管道与储浆容器顶端中心的通气孔连通，储浆容器底部中心的浆体出口端通过输液管道与试验箱的注浆管连通，试验箱设置在电子天平上，高清数码摄像仪设置在试验箱的正前方。本发明的可实时监测灌入被注介质注浆量的装置及监测方法，可在整个注浆过程中实时监测灌入被注介质注浆量的质量与体积的动态变化规律，能较准确地获得灌入被注介质的总注浆量。
Description
技术领域
本发明涉及一种可实时监测灌入被注介质注浆量的装置及监测方法，属于岩土工程技术领域。
背景技术
在地质工程、矿业工程与岩土工程等领域工程实践中，注浆是一种应用非常广泛的加固、堵水与防渗技术。渗透注浆是注浆领域中被人们最早使用的一种岩土施工技术，因它在注浆过程中对被注介质或材料的扰动影响较小，所以在这些工程领域得到了非常广泛地应用，并取得了良好的工程效果。
然而，目前的注浆理论远滞后于实际工程实践，依靠当前理论计算得到的注浆参数理论指标远大于注浆工程实践中的实际值，因此，难以满足工程实践的需要及保证实际的注浆效果，必须加强注浆理论的研究。模型试验法是目前研究渗透注浆理论的一种常用方法与重要手段，模型试验可较全面真实地模拟岩土体的实际注浆环境，可为建立新的渗透注浆理论与模型提供理论基础。
目前，国内外已开展了较多的渗透注浆试验，但是现有的这些试验装置，不仅未考虑整个试验过程中灌入被注介质注浆量的动态变化情况，而且不能较准确获得灌入被注介质的总注浆量，由此，导致实践注浆工程中缺乏有效的理论来指导灌入被注介质注浆量的设计。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种可实时监测灌入被注介质注浆量的装置及监测方法，本发明的可实时监测灌入被注介质注浆量的装置及监测方法，可在整个注浆过程中实时监测灌入被注介质注浆量的质量与体积的动态变化规律，能较准确地获得灌入被注介质的总注浆量。
本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种可实时监测灌入被注介质注浆量的装置，包括供压装置、储浆容器、试验箱、电子天平、高清数码摄像仪，注浆量监测装置由电子天平与高清数码摄像仪组成；供压装置的出口端通过输压管道与储浆容器顶端中心的通气孔连通，储浆容器底部中心的浆体出口端通过输液管道与试验箱的注浆管连通，注浆管垂直固定设置在试验箱顶壁中心并向下延伸至试验箱内，试验箱下端设置有底部连接板，底部连接板下方固定连接有称重平衡板，试验箱通过底部连接板、称重平衡板设置在电子天平上，高清数码摄像仪放置在试验箱的正前方；
供压装置的出口端安设有压力减压器，压力减压器通过输压管道与储浆容器顶端中心的通气孔连通；压力减压器内设置有压力表、注浆控制开关；
储浆容器为圆柱形密闭钢桶，储浆容器设置在圆形钢支撑架内，储浆容器的底部中心处设置有浆体出口；
进一步地，所述试验箱为上部开口的圆柱形钢化玻璃桶，圆柱形钢化玻璃桶为一体成型结构，钢化玻璃桶的底壁外沿设置有与底壁一体成型的翼板，翼板与底部连接板通过螺栓固定连接，翼板与底部连接板的接缝处包覆有橡胶密封圈；
所述电子天平的精度为1g。
本发明还提供可实时监测灌入被注介质注浆量装置的监测方法，具体步骤如下：
（1）组装可实时监测灌入被注介质注浆量装置的供压装置、压力减压器、储浆容器、试验箱、电子天平并检查供压装置、储浆容器、试验箱的密封性；
（2）根据试验设计配置被注介质，将被注介质铺设在试验箱中，并埋设注浆管；
（3）采用输压管道、输液管道连通供压装置、储浆容器、试验箱，布置安装高清数码摄像仪；
（4）根据试验设计配置注浆流体，将注浆流体加入到储浆容器中；打开高清数码摄像仪，打开压力减压器控制注浆压力开始注浆，观察与记录注浆流体灌入被注介质注浆量的质量动态变化；
（5）注浆结束，关闭高清数码摄像仪，清理储浆容器、试验箱；
（6）依据高清数码摄像仪监测结果得到高精确的灌入被注介质总注浆量，利用高清数码摄像仪监测结果研究渗透注浆过程中灌入被注介质注浆量的质量及体积与注浆时间的定量变化关系规律，由此便可探讨精度与可靠性较高的渗透注浆灌入被注介质的注浆量预测模型，为实际注浆工程实践提供理论支撑。
本发明的有益效果为：
（1）本发明可在整个渗透注浆过程中实时动态监测灌入被注介质注浆量的质量与体积的动态变化规律，可为分析整个渗透注浆过程灌入被注介质注浆量的质量及体积与注浆时间的定量关系提供基础；
（2）本发明能较准确地获得在渗透过程中灌入被注介质的总注浆量，从而能为探讨精度与可靠性较高的渗透注浆灌入被注介质的注浆量预测模型提供支撑；
（3）本装置结构简单、方便安装与拆卸、可多次循环重复使用、费用低廉与使用可靠。
附图说明
图1为实施例可实时监测灌入被注介质注浆量的装置的结构示意图；
图2为实施例试验箱俯视图；
图3为实施例储浆容器俯视图；
图中，1-供压装置；2-压力减压器；3-输压管道；4-储浆容器；5-注浆流体；6-圆形钢支撑架；7-输液管道；8-注浆管；9-被注介质；10-试验箱；11-螺栓；12-底部连接板；13-称重平衡板；14-电子天平；15-高清数码摄像仪。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明，但不限于此。
实施例：如图1~3所示，一种可实时监测灌入被注介质注浆量的装置，包括供压装置1、储浆容器4、试验箱10、电子天平14、高清数码摄像仪15，注浆量监测装置由电子天平14与高清数码摄像仪15组成；供压装置1的出口端通过输压管道3与储浆容器4顶端中心的通气孔连通，储浆容器4底部中心的浆体出口端通过输液管道7与试验箱10的注浆管8连通，被注介质9堆积在试验箱10内，注浆管8垂直固定设置在试验箱10顶壁中心并向下延伸至试验箱10内，试验箱10的下端设置有底部连接板12，底部连接板12下方固定连接有称重平衡板13，试验箱10通过底部连接板12、称重平衡板13设置在电子天平14上，高清数码摄像仪15设置在试验箱10的正前方；高清数码摄像仪15可对整个渗透试验过程全程摄像，全程实时监测电子天平14示数的动态变化情况；
供压装置1的出口端安设有压力减压器2，压力减压器2通过输压管道3与储浆容器4顶端中心的通气孔连通；压力减压器2内设置有压力表、注浆控制开关；
储浆容器4为圆柱形密闭钢桶，储浆容器4设置在圆形钢支撑架6内，储浆容器4的底部中心处设置有浆体出口，储浆容器4用于盛装试验所需的注浆流体5；
试验箱10为上部开口的圆柱形钢化玻璃桶，圆柱形钢化玻璃桶为一体成型结构，钢化玻璃桶的底壁外沿设置有与底壁一体成型的翼板，翼板与底部连接板12通过螺栓11固定连接，翼板与底部连接板12的接缝处包覆有橡胶密封圈，试验箱10用于堆积被注介质9；
电子天平14的精度为1g。
所述可实时监测灌入被注介质注浆量装置的监测方法，具体步骤如下：
（1）组装可实时监测灌入被注介质注浆量装置的供压装置1、压力减压器2、储浆容器4、试验箱10、电子天平14并检查供压装置1、储浆容器4、试验箱10的密封性；
（2）根据试验设计配置被注介质9，将被注介质9铺设在试验箱10中，并埋设注浆管8；
（3）采用输压管道3、输液管道7连通供压装置1、储浆容器4、试验箱10，布置安装高清数码摄像仪15；
（4）根据试验设计配置注浆流体5，将注浆流体5加入到储浆容器4中；打开高清数码摄像仪15，打开压力减压器2控制注浆压力开始注浆，观察与记录注浆流体5灌入被注介质9注浆量的质量动态变化；
（5）注浆结束，关闭高清数码摄像仪15，清理储浆容器4、试验箱10；
（6）依据高清数码摄像仪15监测结果得到高精确的灌入被注介质总注浆量，利用高清数码摄像仪15监测结果研究渗透注浆过程中灌入被注介质注浆量的质量及体积与注浆时间的定量变化关系规律，分析得到整个渗透注浆过程灌入被注介质注浆量的质量及体积与注浆时间的定量关系式，探讨精度与可靠性较高的渗透注浆灌入被注介质的注浆量预测模型，为实际注浆工程实践提供理论支撑。
本实施例可分别研究在整个注浆过程中实时监测灌入被注介质注浆量的质量与体积的动态变化规律以及在注浆过程中监测灌入被注介质的总注浆量。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种可实时监测灌入被注介质注浆量的装置，其特征在于：包括供压装置、储浆容器、试验箱、电子天平、高清数码摄像仪，注浆量监测装置由电子天平与高清数码摄像仪组成；供压装置的出口端通过输压管道与储浆容器顶端中心的通气孔连通，储浆容器底部中心的浆体出口端通过输液管道与试验箱的注浆管连通，注浆管垂直固定设置在试验箱顶壁中心并向下延伸至试验箱内，试验箱下端设置有底部连接板，底部连接板下方固定连接有称重平衡板，试验箱通过底部连接板、称重平衡板设置在电子天平上，高清数码摄像仪放置在试验箱的正前方；
供压装置的出口端安设有压力减压器，压力减压器通过输压管道与储浆容器顶端中心的通气孔连通；压力减压器内设置有压力表、注浆控制开关；
储浆容器为圆柱形密闭钢桶，储浆容器设置在圆形钢支撑架内，储浆容器的底部中心处设置有浆体出口。
2.根据权利要求1所述的可实时监测灌入被注介质注浆量的装置，其特征在于：试验箱为上部开口的圆柱形钢化玻璃桶，圆柱形钢化玻璃桶为一体成型结构，钢化玻璃桶的底壁外沿设置有与底壁一体成型的翼板，翼板与底部连接板通过螺栓固定连接，翼板与底部连接板的接缝处包覆有橡胶密封圈。
3.根据权利要求1所述的可实时监测灌入被注介质注浆量的装置，其特征在于：电子天平的精度为1g。
4.权利要求1所述可实时监测灌入被注介质注浆量装置的监测方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）组装可实时监测灌入被注介质注浆量装置的供压装置、压力减压器、储浆容器、试验箱、电子天平并检查供压装置、储浆容器、试验箱的密封性；
（2）根据试验设计配置被注介质，将被注介质铺设在试验箱中，并埋设注浆管；
（3）采用输压管道、输液管道连通供压装置、储浆容器、试验箱，布置安装高清数码摄像仪；
（4）根据试验设计配置注浆流体，将注浆流体加入到储浆容器中；打开高清数码摄像仪，打开压力减压器控制注浆压力开始注浆，观察与记录注浆流体灌入被注介质注浆量的质量动态变化；
（5）注浆结束，关闭高清数码摄像仪，清理储浆容器、试验箱；
（6）依据高清数码摄像仪监测结果得到高精确的灌入被注介质总注浆量，利用高清数码摄像仪监测结果研究渗透注浆过程中灌入被注介质注浆量的质量及体积与注浆时间的定量变化关系规律。
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