CN210322691U - 一种可控注浆压力注浆试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可控注浆压力注浆试验系统，包括气源和贮浆桶，所述气源通过气用管路与贮浆桶的进气口连接，所述贮浆桶的浆液出口通过浆液管路与注浆锚杆相连，所述注浆锚杆插入到受灌体装置围岩中；所述气用管路上设有用于调节气用管路输送气压大小的气压调节器，所述浆液管路上设置用于检测注浆锚杆注浆压力大小的压力变送器，控制器通过导线与所述压力变送器和气压调节器相连。本实用新型能够模拟出动态注浆不同的压力加载模式对注浆效果的影响，探讨对于不同围岩情况下更优的注浆压力模式，从而指导实际注浆工作的进行。

Description

一种可控注浆压力注浆试验系统

技术领域

本实用新型属于隧道工程注浆试验技术领域，尤其涉及一种可控注浆压力注浆试验系统。

背景技术

隧道工程领域常采用注浆的方法对围岩进行加固、堵水，注浆的原理是将浆液注入到岩体裂隙中，浆液凝固后将围压胶结成一个整体，对提高岩体强度，封堵裂隙水有很大帮助。目前常用的注浆法采用静态注浆方法，即注浆过程中不改变注浆压力大小或纯增压式注浆直至注浆结束，这种注浆方式容易造成这样一个问题，浆液颗粒容易在较细裂端口形成堵桥，阻碍浆液进一步进入裂隙，注浆扩散范围有限，注浆不能达到预期效果。因此，亟待开发一种可控注浆压力注浆试验系统。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的之一在于提供一种可控注浆压力注浆试验系统。该注浆试验系统能模拟动态注浆压力对注浆效果的影响，从而探究什么样的注浆压力加载模式能够起到更佳的加固效果。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种可控注浆压力注浆试验系统，包括气源和贮浆桶，所述气源通过气用管路与贮浆桶的进气口连接，所述贮浆桶的浆液出口通过浆液管路与注浆锚杆相连，所述注浆锚杆插入到受灌体装置围岩中；

所述气用管路上设有用于调节气用管路输送气压大小的气压调节器，所述浆液管路上设置有用于检测注浆锚杆注浆压力大小的压力变送器，控制器通过导线与所述压力变送器和气压调节器相连；

所述控制器根据所述压力变送器监测到的压力数据控制所述气压调节器，对气用管路输送气压大小进行调节，使得注浆试验系统按照所述控制器设定的加载模式进行注浆。

进一步的，所述气压调节器包括密闭的气压调节罐和压力调节阀，所述气压调节罐的进气口和出气口分别与所述气源和贮浆桶连接，所述气压调节罐上还设有排气口，所述压力调节阀设置在所述排气口上，所述压力调节阀根据所述控制器输入的压力信号调节其开度，实现气压调节罐内压力调节。

进一步的，所述控制器包括电性连接的数据采集模块、处理模块和压力模式设定模块；

所述数据采集模块通过导线与压力变送器相连，用于采集注浆锚杆的注浆压力；

所述处理模块通过导线连接至压力调节阀，并通过压力变送器收集到的注浆压力数值调节压力调节阀的开度，使得动态注浆试验系统按照压力模式设定模块设定的加载方式进行注浆。

进一步的，所述贮浆桶为透明桶体。

进一步的，所述浆液管路上设有流量计。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果在于：

本实用新型可以通过控制器的压力参数设定模块设定注浆压力大小随时间变化的加载模式，可以设置恒定压力、矩形、正弦型、振荡曲线等多种注浆压力加载模式，从而能够模拟出动态注浆不同的压力加载模式对注浆效果的影响，探讨对于不同围岩情况下更优的注浆压力模式，从而指导实际注浆工作的进行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为恒定压力加载模式示意图；

图3为矩形压力加载模式示意图；

图4为正弦型压力加载模式示意图；

图5为震荡曲线压力加载模式示意图；

图中，1-气源，2-气压调节罐，3-控制器，4-贮浆桶，5-压力变送器，6-受灌体装置，7-高压注浆锚杆，8-气用管路，9-浆液管路，10-流量计。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种可控注浆压力注浆试验系统示，该试验系统包括气源1和贮浆桶4，气源1通过气用管路8与贮浆桶4的进气口连接，贮浆桶4的浆液出口通过浆液管路9与注浆锚杆7相连，注浆锚杆7插入到受灌体装置6围岩中；在气用管路8上设有用于调节气用管路8输送气压大小的气压调节器和流量计10，浆液管路9上设置有用于检测注浆锚杆7注浆压力大小的压力变送器5，控制器3通过导线与压力变送器5和气压调节器相连。

本实施例，控制器5根据压力变送器5监测到的压力数据调节控制气压调节器，对气用管路8输送气压大小进行调节，使得动态注浆试验系统按照控制器5设定的加载模式进行注浆，从而能够模拟出动态注浆不同的压力加载模式对注浆效果的影响，探讨对于不同围岩情况下更优的注浆压力模式，从而指导实际注浆工作的进行。

参见图1，在一实施例中，本实施例气压调节器包括密闭的气压调节罐2和压力调节阀(图中未示出)，气源1与气压调节罐2的进气口连接，为气压调节罐输入高压气体，气压调节罐2的出气口与贮浆桶4连接，气压调节罐2上还设有排气口(图中未示出)，压力调节阀设置在排气口上，压力调节阀与外界空气相通，压力调节阀根据控制器3输入的压力信号调节其开度，释放气压调节罐3内压力，实现气压调节罐内3压力调节，在气源1与气压调节罐2连接的气用管路8上还可以设置阀门，通过阀门控制气源1与气压调节罐2的通断。

可以想到的是，在实际设计中，控制器4包括电性连接的数据采集模块、处理模块和压力模式设定模块；数据采集模块和压力模式设定模块分别与处理模块连接；数据采集模块通过导线与压力变送器相连，处理模块通过导线连接到压力调节阀。

数据采集模块用于采集压力变送器5监测到的压力数据并反馈给处理模块，处理模块根据数据采集模块反馈的压力数据调节压力调节阀的开度，使得动态注浆试验系统按照压力模式设定模块设定的加载模式进行注浆。至于，数据采集模块、处理模块和压力模式设定模块的具体结构及其组成的控制电路，均为电控领域常规设计模块，不是本申请改进的重点，在此不再赘述。

参见图2-图5，本实施例控制器可以通过压力参数设定模块设定气压大小随时间变化的加载模式，实验人员可以通过参数设定装置设定注浆压力大小随时间的变化，可以设置恒定压力、矩形、正弦型、振荡曲线等多种型式，在实验过程中可暂停注浆，更改压力加载模式。

具体的，贮浆桶4可以采用耐高压透明材质制作，便于观察贮浆桶4内浆液情况，同时注浆浆液在高压条件下凝固速度慢，工作过程中贮浆桶内不会发生浆液凝集现象。

本实用新型的试验过程如下：

S1：贮浆桶4内注入额定容量的浆液，受灌体装置6中装入所需模拟注浆效果的围岩材料。

S2：启动注浆系统，将浆液管路9和高压注浆锚杆7中的气体排出，

S3：将高压注浆锚杆7插入到受灌体装置6中，安装牢固。

S4：在控制器3的压力模式设定模块，首先选择恒定压力加载模式、矩形压力加载模式、正弦型压力加载模式或振荡曲线压力加载模式，之后设定压力大小的上下幅值、周期等参数，启动注浆。

S5：当流量计10显示浆液流量明显降低或注不进浆时，可暂停注浆，通过控制器重新设定压力加载模式，观察注浆流量情况，直至工作结束。

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种可控注浆压力注浆试验系统，包括气源和贮浆桶，其特征在于：

所述气源通过气用管路与贮浆桶的进气口连接，所述贮浆桶的浆液出口通过浆液管路与注浆锚杆相连，所述注浆锚杆插入到受灌体装置围岩中；

所述气用管路上设有用于调节气用管路输送气压大小的气压调节器，所述浆液管路上设置有用于检测注浆锚杆注浆压力大小的压力变送器，控制器通过导线与所述压力变送器和气压调节器相连；

所述控制器根据所述压力变送器监测到的压力数据控制所述气压调节器，对气用管路输送气压大小进行调节，使得注浆试验系统按照所述控制器设定的加载模式进行注浆。

2.根据权利要求1所述的试验系统，其特征在于：所述气压调节器包括密闭的气压调节罐和压力调节阀，所述气压调节罐的进气口和出气口分别与所述气源和贮浆桶连接，所述气压调节罐上还设有排气口，所述压力调节阀设置在所述排气口上，所述压力调节阀根据所述控制器输入的压力信号调节其开度，实现气压调节罐内压力调节。

3.根据权利要求2所述的试验系统，其特征在于：所述控制器包括电性连接的数据采集模块、处理模块和压力模式设定模块；

所述数据采集模块通过导线与压力变送器相连，用于采集注浆锚杆的注浆压力；

所述处理模块通过导线连接至压力调节阀，并通过压力变送器收集到的注浆压力数值调节压力调节阀的开度，使得注浆试验系统按照所述压力模式设定模块设定的加载模式进行注浆。

4.根据权利要求1-3任一项所述的试验系统，其特征在于：所述贮浆桶为透明桶体。

5.根据权利要求1-3任一项所述的试验系统，其特征在于：所述浆液管路上设有流量计。

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