CN109752249B - 三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封装置及密封方法 - Google Patents

三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封装置及密封方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封装置，包括：包括注浆管1、注浆管套管2、密封橡胶圈3和三轴仪固定底座4；注浆管1设有进浆口5和出浆口6；三轴仪固定底座4中心孔处具有预留的密封凹槽；注浆管套管2与注浆管1接触的内壁具有预留的密封凹槽；密封凹槽处分别放置密封橡胶圈3，起密封作用；出浆口(1)为单向开口，开口只能向外开放，不能向内开放。本发明通过注浆管和注浆管套管之间凹槽处的橡胶圈能够很好的密封间隙，组织泥水沿注浆管流窜；注浆管套管与土体试样接触的表面进行粗糙化处理，使土体试样与注浆管套管结合更紧密，可以防止泥水沿其接触面流窜，以保证三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封性。

Description

三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封装置及密封方法
技术领域
本发明涉及岩土工程测试设备技术领域，尤其涉及一种三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封装置及密封方法。
背景技术
泥水盾构掘进过程中通过泥水压力平衡掌子面的水土压力，极限支护压力常常难以确定，而极限支护压力偏大时，极易使地层发生泥水劈裂，对工程安全造成较大威胁，因此研究土体泥水劈裂现象具有重要的意义。三轴泥水劈裂试验是研究土体泥水劈裂现象的重要手段，随着土力学和泥水盾构技术的发展，传统三轴泥水劈裂试验仪器受尺寸和结构等限制，已不能满足科研和工程领域更精细化的测试要求。为了更加准确、全面和真实的了解土体泥水劈裂现象，迫切需求研制更大型的三轴泥水劈裂试验仪。在三轴泥水劈裂试验中，需要在土体试样中造孔，然后在土体孔洞中注入较高压力泥水，进而造成土体试样的泥水劈裂现象。在造孔完成注浆后，由于泥水压力较大，极易造成泥水沿土体试样与注浆管之间缝隙，或注浆管与试样室之间缝隙流窜，致使泥水劈裂试验失败。为了顺利地利用进行三轴泥水劈裂试验，保证试样与注浆底座的密封性是必须要解决的关键问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封装置及密封方法，以克服现有技术存在的缺陷。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
根据本发明的一个方面，提供了一种三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封装置，包括：包括注浆管(1)、注浆管套管(2)、密封橡胶圈(3)和三轴仪固定底座(4)；
所述注浆管(1)设有进浆口(5)和出浆口(6)；
所述三轴仪固定底座(4)中心孔高度方向的中间位置处具有预留的放置密封橡胶圈的矩形密封凹槽；
所述注浆管套管(2)与注浆管(1)接触的内壁具有预留的密封凹槽；
所述密封凹槽处分别放置所述密封橡胶圈(3)，起密封作用。
优选地，所述注浆管套管(2)与土体试样(7)接触的表面进行粗糙化处理。
优选地，所述出浆口(1)为单向开口，开口只能向外开放，不能向内开放；
根据本发明的另一个方面，提供了一种使用权利要求3所述的密封装置的密封方法，包括：
1)试验时，首先将三轴仪固定底座(4)安装在三轴仪的固定台架上，将密封橡胶圈(3)放在三轴仪固定底座(4)中心孔高度方向的中间位置处预留的矩形密封凹槽内；
2)将注浆管(1)插入三轴仪固定底座(4)中心孔并伸出半个试样高度；
3)在注浆管套管(2)与注浆管(1)接触的内壁预留的密封凹槽内放置密封橡胶圈(3)，将注浆管套管(2)套在注浆管1外，注浆管套管2下部紧贴三轴仪固定底座(4)；
4)放置好模具进行土体试样(7)的浇筑，土体试样(7)制备完成后，将泥水劈裂仪其他部分调配好，将注浆管(1)下拉在土体试样(7)中形成空腔，然后向注浆管(1)注入高压泥水直至土体试样(7)劈裂。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过下撤注浆管很好地在土体试样中形成劈裂孔，并向劈裂孔中输入高压泥水的过程中，注浆管和注浆管套管之间凹槽处的橡胶圈能够很好的密封间隙，组织泥水沿注浆管流窜；注浆管套管与土体试样接触的表面进行粗糙化处理，使土体试样与注浆管套管结合更紧密，可以很好的防止泥水沿其接触面流窜，以保证三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本发明实施例提供了一种三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封装置，如图1所示，包括：包括注浆管1、注浆管套管2、密封橡胶圈3和三轴仪固定底座4。注浆管1设有进浆口5和出浆口6，出浆口1为单向开口，开口只能向外开放，不能向内开放，泥水通过出浆口单向流出，防止回流；三轴仪固定底座4中心孔高度方向的中间位置处具有预留的放置密封橡胶圈的矩形密封凹槽；注浆管套管2与注浆管1接触的内壁具有预留的密封凹槽；密封凹槽处分别放置密封橡胶圈3，起密封作用。
注浆管套管2与土体试样7接触的表面进行粗糙化处理，使土体试样7与注浆管套管结合更紧密，防止泥水沿其接触面流窜，以保证三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封性。
本发明提供了一种使用上述密封装置的密封方法。
1)试验时，首先将三轴仪固定底座4安装在三轴仪台架上，将密封橡胶圈3放在三轴仪固定底座4中心孔高度方向的中间位置处预留的放置密封橡胶圈的矩形密封凹槽内；
2)注浆管1穿过密封橡胶圈3插入三轴仪固定底座4中心孔并向放置土体试样7的方向伸出半个试样高度；
3)在注浆管套管2与注浆管1接触的内壁预留的密封凹槽内放置密封橡胶圈3，将注浆管套管2和密封橡胶圈套3在注浆管1外，注浆管套管2下部紧贴三轴仪固定底座4；
4)放置好模具进行土体试样7的浇筑，土体试样7制备完成后，将泥水劈裂仪其他部分调配好，将注浆管1下拉，使注浆管1顶端稍高于注浆管套管2顶端的位置，即在土体试样7中形成了劈裂孔，然后通过注浆管1向土体试样7的劈裂孔中注入高压泥水直至土体试样7劈裂。
本发明实施例通过注浆管和注浆管套管之间凹槽处的橡胶圈能够很好的密封间隙，组织泥水沿注浆管流窜；注浆管套管与土体试样接触的表面进行粗糙化处理，使土体试样与注浆管套管结合更紧密，可以很好的防止泥水沿其接触面流窜，以保证三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座的密封性。
本领域技术人员应能理解，图1仅为简明起见而示出的密封圈的数量可能小于一个实际密封装置的数量，但这种省略无疑是以不会影响对发明实施例进行清楚、充分的公开为前提的。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种三轴泥水劈裂试验中试样与注浆底座密封方法，包括注浆管(1)、注浆管套管(2)、密封橡胶圈(3)和三轴仪固定底座(4)；所述注浆管(1)设有进浆口(5)和出浆口(6)；所述三轴仪固定底座(4)中心孔高度方向的中间位置处具有预留的放置密封橡胶圈的矩形密封凹槽；所述注浆管套管(2)与注浆管(1)接触的内壁具有预留的密封凹槽；所述密封凹槽处分别放置所述密封橡胶圈(3)，起密封作用，所述注浆管套管(2)与土体试样(7)接触的表面进行粗糙化处理,所述出浆口(1)为单向开口，开口只能向外开放，不能向内开放；
其特征在于，包括：
步骤1、试验时，首先将三轴仪固定底座(4)安装在三轴仪的固定台架上，将密封橡胶圈(3)放在三轴仪固定底座(4)中心孔高度方向的中间位置处预留的矩形密封凹槽内；
步骤2、将注浆管(1)插入三轴仪固定底座(4)中心孔并伸出半个试样高度；
步骤3、在注浆管套管(2)与注浆管(1)接触的内壁预留的密封凹槽内放置密封橡胶圈(3)，将注浆管套管(2)套在注浆管1外，注浆管套管2下部紧贴三轴仪固定底座(4)；
步骤4、放置好模具进行土体试样(7)的浇筑，土体试样(7)制备完成后，将泥水劈裂仪其他部分调配好，将注浆管(1)下拉在土体试样(7)中形成空腔，然后向注浆管(1)注入高压泥水直至土体试样(7)劈裂。
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