CN206862601U - 一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，包括前盖、后盖、渗流管道、废液箱、注液装置、出液存储箱和注水装置，所述渗流管道呈圆筒状且前后端设圆环状突出结构，其前端对应安装前盖，后端对应安装后盖，渗流管道管壁上分别设有注水口与出水口，注水口对应连接注水装置，出水口对应连接废液箱，且渗流管道设置滤网片，该滤网片与渗流管道后端之间所设空间形成集液舱，用来暂时储存由渗流管道流出的浆液；所述前盖设有注浆口，该注浆口连接注液装置，所述后盖设有注水口和若干出浆口，该注水口连接注水装置，出浆口连接出液存储箱。本实用新型可用来研究在动水条件下进行注浆时，浆液的运动扩散情况及注浆加固效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种动水注浆的试验装置，特别是涉及一种用来研究在不同水流环境下动水注浆的浆液扩散运动情况与注浆加固效果，且可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置。
背景技术
在地下水丰富或岩溶地区建设隧道与地下工程过程中，施工中经常面临着结构防渗、地层加固的挑战，注浆是在工程实践中广泛采用的堵水加固措施。通过进行动水条件下的有效注浆，可以起到堵水加固的效果。地下水的流动对于注浆浆液粘度变化及凝胶特性产生极为不利的影响。浆液在动水环境下的扩散规律对于堵水和加固有决定作用。
注浆工程是隐蔽工程，浆液在砂土体等各类工程岩体中的扩散过程难以完整展示，注浆过程中浆-水-砂相互作用机理极为复杂，同时注浆材料自身理化性质存在时变性。地下水不同的流向，不同的流速都会对浆液性能造成不同的影响。
因此，本领域非常需要对浆液在动水条件下的扩散规律及封堵效果影响因素进行研究，进行不同水流条件下的注浆模拟试验。其关键技术是对动水环境的模拟，即能够反映不同流速与不同流向时对浆液扩散的影响。国内外在模拟动水条件下的注浆试验装置的研究还有所缺陷。
实用新型内容
本实用新型提供了一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，该试验装置可调整各方向水流流速、选择垂直方向水流的位置、自由组合垂直与水平方向水流，并实时观察在不各种情况下的注浆过程中，浆液的运动渗流情况，此装置可用于研究在不同的水流环境下，不同深度情况下，浆液运动扩散情况与注浆对介质的加固作用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，包括前盖、后盖、渗流管道、废液箱、注液装置、出液存储箱和注水装置，所述渗流管道呈圆筒状且前后端设圆环状突出结构，其前端对应安装前盖，后端对应安装后盖，渗流管道管壁上分别设有注水口与出水口，注水口对应连接注水装置，出水口对应连接废液箱，且渗流管道设置滤网片，该滤网片与渗流管道后端之间所设空间形成集液舱，用来暂时储存由渗流管道流出的浆液；所述前盖设有注浆口，该注浆口连接注液装置，所述后盖设有注水口和若干出浆口，该注水口连接注水装置，出浆口连接出液存储箱。
优选的，所述注液装置包括储液箱、蠕动泵和流量计，该流量计、蠕动泵和储液箱通过管道依次连接。
优选的，所述注水装置包括储水箱、蠕动泵和流量计，储水箱、蠕动泵和流量计通过管道依次连接。
优选的，所述滤网片中部网状区域直径与渗流管道内径相同，网孔孔隙为0.2～0.4mm，且圆心位置设置注水口，该注水口与所述后盖所设注水口圆心处于同一直线上且大小相同。
优选的，所述渗流管道亚克力管，管壁厚度为5mm。
优选的，所述渗流管道设置多截，且每截管道前后端均设有圆环状突出结构，可根据需要将不同截前后端圆环状突出结构通过连接件进行组装使用，每截管壁横向中部处均设有一注水口和一出水口。
优选的，所述后端对应连接注水装置的注水管贯穿所述集液舱，用于模拟水平方向的水流。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
1.本实用新型可模拟与注浆方向水平相反方向和垂直于注浆方向的水流，并且可调整水流流速，实现对不同水流环境下，不同深度情况下，对浆液运动扩散情况与注浆对介质的加固作用的研究。
2.本实用新型渗流管道后端设有若干个出浆口，以利于浆液的排放；同时渗流管道后端的滤网片可防止受注介质在注浆时随浆液流出。
3.本实用新型的渗流管道为组合式，可根据需要改变长度，可观察不同长度下的注浆截面；可拆装，便于携带，即可在实验室进行试验，也可带往工程现场进行现场试验；试验后可取出完整土柱，进行后续研究，且渗流管道采用亚克力材质，透明且轻便，易于实验操作，可透过模型实时观察浆液运动与扩散情况。
4.本实用新型采用流量计监测注浆与模拟水流的动态参数，可以进行全过程实时注浆监测，并实时做出调整，根据需要改变各方向流速，研究复杂动水条件下的注浆情况。
5.本实用新型渗流管道仓体内的填充空间可填充砂土或碎石土，可模拟多种受注介质，应用范围广。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置不局限于实施例。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的前盖俯视图；
图3是本实用新型的后盖俯视图；
图4是本实用新型的滤网片俯视图。
具体实施方式
实施例，请参见图1所示，本实用新型的一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，包括前盖6、后盖11、渗流管道5、废液箱8、注液装置、出液存储箱12和注水装置，所述渗流管道5呈圆筒状且前、后端设圆环状突出结构51和圆环状突出结构52，其前端圆环突起结构51设均布的连接孔，该连接孔通过螺丝511将前盖6固定于渗流管道5前端，且前盖6与渗流管道5前端连接之间设有硅胶防水垫7，保证装置的密封效果，后端对应安装后盖11，连接方式与前盖6相同；所述渗流管道5管壁上分别设有注水口53与出水口54，注水口53对应连接注水装置，出水口54对应连接废液箱，且该注水口53和出水口54分别设置于渗流管道管壁与渗流管道中心线垂直的方向，完成在注浆过程中对垂直方向水流的模拟，；所述渗流管道5还设有滤网片10，该滤网片10两面分别配置硅胶防水垫7并通过螺丝101固定于渗流管道5，防止介质随着浆液的排放而流失，且滤网片10与渗流管道5后端之间预留空间形成集液舱55，用来暂时储存由渗流管道5流出的浆液；所述前盖6设有注浆口61和与渗流管道5前端圆环突起结构51所设连接孔对应的安装孔611，该注浆口61通过进液管4与注液装置连接，所述后盖11设有注水口111、三个出浆口112和与渗流管道5后端圆环突起结构52所设连接孔对应的安装孔113，该注水口111采用注水管13与注水装置连接，出浆口112通过出浆管14与出液存储箱12连接。
本实施例中，所述注液装置包括储液箱1、蠕动泵2和流量计3，该流量计3、蠕动泵2和储液箱1依次通过管道连接，具体的该管道为进液管4；所述注水装置包括储水箱9、蠕动泵2和流量计3，储水箱9、蠕动泵2和流量计3依次通过管道连接，具体的该管道为注水管15。
本实施例中，所述滤网片10中部网状区域直径与渗流管道5内径相同，网孔孔隙为0.3mm，且圆心位置设置注水口102，该注水口102与所述后盖所设注水口111圆心处于同一直线上且大小相同；所述渗流管道5为亚克力管，管壁厚度为5mm，且所述渗流管道5设置两截，且每截管道前后端均设有圆环状突出结构，两截之间采用螺丝固定连接，两截连接位置装有硅胶方式垫7，保证试验装置的密封效果，每截管壁横向中部处均设有一注水口53和一出水口54，；所述后端对应连接注水装置的注水管15贯穿所述集液舱55，用于模拟水平方向的水流。
本实施例中，所选用的固定螺丝规格孔径均为8mm，且各圆环突出结构处的安装孔均以45°绕各圆环圆心均布分布，连接孔中心距离外圆周14mm。
试验开始时，浆液由储液箱1开始通过蠕动泵2向渗流管道5注入浆液，与此同时渗流管道5管壁和后端设置的储水箱9通过蠕动泵2分别向渗流管道5中注水，实现了水平方向，垂直方向上不同水流方向的注水，渗液沿出水口54向废液箱8中渗流，试验过程中，可观察检测不同水流方向浆液的运动渗流情况，进而研究浆液运动扩散情况和注浆对介质的加固作用。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，其特征在于，包括前盖、后盖、渗流管道、废液箱、注液装置、出液存储箱和注水装置，所述渗流管道呈圆筒状且前后端设圆环状突出结构，其前端对应安装前盖，后端对应安装后盖，渗流管道管壁上分别设有注水口与出水口，注水口对应连接注水装置，出水口对应连接废液箱，且渗流管道设置滤网片，该滤网片与渗流管道后端之间所设空间形成集液舱，用来暂时储存由渗流管道流出的浆液；所述前盖设有注浆口，该注浆口连接注液装置，所述后盖设有注水口和若干出浆口，该注水口连接注水装置，出浆口连接出液存储箱。
2.根据权利要求1所述的一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，其特征在于：所述注液装置包括储液箱、蠕动泵和流量计，且流量计、蠕动泵和储液箱通过管道依次连接。
3.根据权利要求1所述的一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，其特征在于：所述注水装置包括储水箱、蠕动泵和流量计，储水箱、蠕动泵和流量计通过管道依次连接。
4.根据权利要求1所述的一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，其特征在于：所述滤网片中部网状区域直径与渗流管道内径相同，网孔孔隙为0.2～0.4mm，且圆心位置设置注水口，该注水口与所述后盖所设注水口圆心处于同一直线上且大小相同。
5.根据权利要求1所述的一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，其特征在于：所述渗流管道为亚克力管，管壁厚度为5mm。
6.根据权利要求1所述的一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，其特征在于：所述渗流管道设置多截，且每截管道前后端均设有圆环状突出结构，可根据需要将不同截前后端圆环状突出结构通过连接件进行组装使用，每截管壁横向中部处均设有一注水口和一出水口。
7.根据权利要求1所述的一种可模拟多种水流环境下动水注浆的试验装置，其特征在于：所述后端对应连接注水装置的注水管贯穿所述集液舱，用于模拟水平方向的水流。
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108196034A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-06-22 | 合肥工业大学 | 模拟深埋地层动水条件下高压注浆装置及试验方法 |
| CN109212163A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-15 | 太原理工大学 | 一种研究扰动对注浆堵水效果影响的实验装置及方法 |
| CN113310849A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-27 | 华侨大学 | 一种模拟盾构地下对接的注浆加固试验装置及试验方法 |
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2017
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