CN211826033U - 一种竖向结构面注浆试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种竖向结构面注浆试验装置，包括底座、多个下夹持件、顶座、多个上夹持件、多个支撑竖杆、多个横管、多个柔性注浆管以及多个固定件；多个下夹持件将下结构面试件固定于底座上，顶座通过多个支撑竖杆与底座固定连接，多个上夹持件将上结构面试件固定于顶座上；每相邻两个支撑竖杆通过一横管相连，横管侧壁贯穿设有条形孔，多个柔性注浆管一一设于多个横管内，多个柔性注浆管一端与多个导浆通道一一连通，另一端穿过条形孔位于横管外，多个固定件一一滑动安装于多个横管上。本发明提出的技术方案的有益效果是：避免注浆时上下结构面试件发生移动，影响试验效果，根据试验需求调节固定件的位置，更符合工程实际情况。

Description

一种竖向结构面注浆试验装置

技术领域

本发明涉及岩土工程试验装置技术领域，尤其涉及一种竖向结构面注浆试验装置。

背景技术

在岩土工程中，结构面是岩体中一种十分重要的结构，它是指具有极低的或没有抗拉强度的不连续面，不同的结构面，其力学性质不同、规模大小不一。研究结构面的性能可以有助于理解岩体的性质，掌握岩体的力学性能对于指导工程实际具有十分明显的意义。然而，在现实生活中，岩体结构面往往不宜直接测得其力学性能，任何开挖扰动都会导致岩体结构面的性能，因此，对于结构面的研究采用现场原位试验十分困难。根据目前的研究现状一般均采用室内试验对结构面加以研究，通过对现场各数据的监测采集，人工指导各种结构面，创造结构面开展研究。在实际工程应用中，往往需要将结构面用浆体进行充填，从而减弱结构面对于岩体完整性的影响，从而确保岩土体的稳定性。因此，结构面充填试验是工程实际应用中一个十分重要的室内研究性试验。

目前，根据相关查询资料显示，尚未有专门的结构面注浆试验装置开展结构面注浆充填试验，一般所采用的结构面注浆充填试验均是直接对于一定的结构面进行注浆。这样注浆方法，一方面不能控制结构面的厚度，使结构面在注浆过程中发生位移，脱离原先结构面距离的设定，达不到预期的结构面注浆充填效果；另一方面，直接注浆往往由于不能同时均布整个结构面的任意位置，存在时间差，不能保证浆体均布在结构面内，影响试验效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种竖向结构面注浆试验装置。

本发明的实施例提供一种竖向结构面注浆试验装置，包括底座、多个下夹持件、顶座、多个上夹持件、多个支撑竖杆、多个横管、多个柔性注浆管以及多个固定件；

多个所述下夹持件可沿水平向滑动安装于所述底座顶部，多个所述下夹持件用于与下结构面试件周缘相抵接，以将所述下结构面试件固定于所述底座上，多个所述支撑竖杆下端与所述底座固定连接，多个所述支撑竖杆上部均呈中空设置以形成导浆通道，所述顶座与所述支撑竖杆上端固定连接，多个所述上夹持件可沿水平向滑动安装于所述顶座底部，多个所述上夹持件用于与上结构面试件周缘相抵接，以将所述上结构面试件固定于所述顶座上，以使所述上结构面试件与所述下结构面试件相对且在上下向间隔设置；

每相邻两个所述支撑竖杆通过一所述横管相连，所述横管侧壁贯穿设有与所述横管延伸方向平行的条形孔，多个所述柔性注浆管一一设于多个所述横管内，多个所述柔性注浆管一端与多个所述导浆通道一一连通，另一端穿过所述条形孔位于所述横管外，多个所述固定件一一可沿所述横管延伸方向滑动安装于多个所述横管上，所述柔性注浆管位于所述横管外的一端固定于所述固定件上，用于与所述上结构面试件与所述下结构面试件之间相对。

进一步地，所述固定件包括旋转套环以及喷浆管，所述旋转套环套设于所述横管上，所述喷浆管一端与所述旋转套环连通以形成连通接口，另一端与所述上结构面试件和所述下结构面试件之间相对，所述柔性注浆管穿过所述条形孔的一端与所述连通接口连接。

进一步地，还包括插条，所述喷浆管侧壁贯穿有插孔，所述插条插设于所述插孔，以调节所述喷浆管的出浆量。

进一步地，所述下夹持件与所述下结构面试件相抵接的接触面设有摩擦层；和/或，

所述上夹持件与所述上结构面试件相抵接的接触面设有摩擦层。

进一步地，还包括进浆管和多个导浆管，所述进浆管的一端用于进浆，另一端与多个所述导浆管的一端相连通，多个所述导浆管的另一端分别与多个所述支撑竖杆的上端一一连通。

进一步地，所述支撑竖杆上部呈伸缩设置；和/或，

所述底座呈实心设置，所述顶座呈空心设置。

进一步地，所述底座顶部向下凹陷形成多条扣槽，多个所述下夹持件向下凸伸形成扣接部，所述扣接部扣接于所述扣槽内，以实现在水平向滑动，所述底座上设有定位件，所述定位件用于在所述下夹持件移动后限制所述下夹持件在水平向的移动。

进一步地，所述定位件为弹簧，所述弹簧一端与所述扣槽远离所述底座端部的侧壁连接，另一端与所述扣接部连接，所述下夹持件夹持所述下结构面试件时，所述弹簧处于拉伸状态。

进一步地，所述顶座底部向上凹陷形成多条扣槽，多个所述上夹持件向上凸伸形成扣接部，所述扣接部扣接于所述扣槽内，以实现在水平向滑动，所述顶座上设有定位件，所述定位件用于在所述上夹持件移动后限制所述上夹持件在水平向的移动。

进一步地，所述定位件为弹簧，所述弹簧一端与所述扣槽远离所述顶座端部的侧壁连接，另一端与所述扣接部连接，所述上夹持件夹持所述上结构面试件时，所述弹簧处于拉伸状态。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：利用下夹持件将下结构面试件固定于底座上，利用上夹持件将上结构面试件固定于顶座上，可使上结构面试件与下结构面试件相对，避免在对下结构面试件与上结构面试件之间注浆时，上下结构面试件会发生移动，影响试验效果。可根据试验需求，调节结构面之间的距离，以达到与工程实际相符合的情况。

通过移动旋转套环在横管上的位置，可调节注浆管在横管上的位置，转动旋转套环调整喷浆管的喷浆口，可调节出浆的方向，通过移动插条可改变喷浆管的通道大小，可调节喷浆管的出浆量，能够在一定程度上进行控制充填料的粗细，保证对结构面之间进行均匀充填，使试验结果达到理想状态。

附图说明

图1是本发明提供的竖向结构面注浆试验装置一实施例的结构示意图；

图2是上下结构面试件固定于图1中竖向结构面注浆试验装置的结构示意图；

图3是图1中底座、下夹持件和弹簧的俯视图或顶座、上夹持件和弹簧的仰视图；

图4是图1中竖向结构面注浆试验装置的俯视图；

图5是图1中横管和固定件的结构示意图；

图6是图1中固定件的剖面示意图。

图中：底座1、下夹持件2、顶座3、上夹持件4、支撑竖杆5、支撑杆51、第一支撑管52、第二支撑管53、横管6、条形孔61、固定件7、旋转套环71、喷浆管72、插孔721、插条73、连通接口74、定位螺栓75、摩擦层8、扣槽9、扣接部10、弹簧11、进浆管12、导浆管13、上结构面试件14、下结构面试件15。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参见图1至图6，本发明的实施例提供一种竖向结构面注浆试验装置，包括底座1、多个下夹持件2、顶座3、多个上夹持件4、多个支撑竖杆5、多个横管6、多个柔性注浆管以及多个固定件7。

多个所述下夹持件2可沿水平向滑动安装于所述底座1顶部，多个所述下夹持件2用于与下结构面试件15周缘相抵接，以将所述下结构面试件15固定于所述底座1上，所述下夹持件2与所述下结构面试件15相抵接的接触面设有摩擦层8，可增强下结构面试件15固定于底座1上的稳定性。下夹持件2滑动安装于底座1上的方式有多种，本实施例中，请参见图1和图3，所述底座1顶部向下凹陷形成多条扣槽9，多个所述下夹持件2向下凸伸形成扣接部10，所述扣接部10扣接于所述扣槽9内(图1和图2中扣接部10局部位于底座1外)，以实现在水平向滑动。所述底座1上设有定位件，所述定位件用于在所述下夹持件2移动后限制所述下夹持件2在水平向的移动。本实施例中，所述定位件为弹簧11，所述弹簧11一端与所述扣槽9远离所述底座1端部的侧壁连接，另一端与所述扣接部10连接，所述下夹持件2夹持所述下结构面试件15时，所述弹簧11处于拉伸状态。

多个所述支撑竖杆5下端与所述底座1固定连接，多个所述支撑竖杆5上部均呈中空设置以形成导浆通道，支撑竖杆5一方面起着支撑顶座3的作用，另一方面起着导浆作用。

所述顶座3与所述支撑竖杆5上端固定连接，多个所述上夹持件4可沿水平向滑动安装于所述顶座3底部，多个所述上夹持件4用于与上结构面试件14周缘相抵接，以将所述上结构面试件14固定于所述顶座3上，以使所述上结构面试件14与所述下结构面试件15相对且在上下向间隔设置，所述上夹持件4与所述上结构面试件14相抵接的接触面设有摩擦层8，可增强上结构面试件14固定于顶座3上的稳定性。上夹持件4滑动安装于顶座3上的方式有多种，本实施例中，顶座3和上夹持件4与底座1和下夹持件2的结构相同，所述顶座3底部向上凹陷形成多条扣槽9，多个所述上夹持件4向上凸伸形成扣接部10，所述扣接部10扣接于所述扣槽9内，以实现在水平向滑动，所述顶座3上设有定位件，所述定位件用于在所述上夹持件4移动后限制所述上夹持件4在水平向的移动。本实施例中，所述定位件为弹簧11，所述弹簧11一端与所述扣槽9远离所述顶座3端部的侧壁连接，另一端与所述扣接部10连接，所述上夹持件4夹持所述上结构面试件14时，所述弹簧11处于拉伸状态。所述底座1呈实心设置，顶座3呈空心设置，以保证整个装置的稳定性。

请参见图1、图2、图5和图6，每相邻两个所述支撑竖杆5通过一所述横管6相连，所述横管6侧壁贯穿设有与所述横管6延伸方向平行的条形孔61，多个所述柔性注浆管一一设于多个所述横管6内，多个所述柔性注浆管一端与多个所述导浆通道一一连通，另一端穿过所述条形孔61位于所述横管6外，多个所述固定件7一一可沿所述横管6延伸方向滑动安装于多个所述横管6上，所述柔性注浆管位于所述横管6外的一端固定于所述固定件7上，用于与所述上结构面试件14与所述下结构面试件15之间相对。固定件7在横管6上滑动可以调节注浆管的位置，可以理解的，每一固定件7用于固定一注浆管，每一注浆管设于一横管6内，且与一支撑竖杆5上部连通，当固定件7滑动时，使注浆管朝向与其连通的支撑竖杆5移动时，由于注浆管的长度会比位于该固定件7和支撑竖杆5之间的横管6的长度大，注浆管呈柔性，可从条形孔61穿出。本实施例中，底座1和顶座3呈立方体设置，在底座1和顶座3的周缘固定有四个支撑竖杆5，与四个支撑竖杆5对应设置四个横管6、四个导浆管13、四个注浆管和四个固定件7。

进一步地，请参见图6，所述固定件7包括旋转套环71、喷浆管72以及插条73，所述旋转套环71套设于所述横管6上，所述喷浆管72一端与所述旋转套环71连通以形成连通接口74，另一端与所述上结构面试件14和所述下结构面试件15之间相对，所述柔性注浆管穿过所述条形孔61的一端与所述连通接口74连接，如此设置，使得固定件7可在横管6上旋转，从而调节喷浆管72的角度，使其均匀注浆和保证浆体能够顺利进入上下结构面试件15之间。所述喷浆管72侧壁贯穿有插孔721，所述插条73插设于所述插孔721，以调节所述喷浆管72的出浆量，保证对结构面之间进行均匀充填，使试验结果达到理想状态。本实施例中，喷浆管72为方管，插条73相对的两端与喷浆管73相对的两内侧壁相抵接，插条73插设于插孔721后，可通过定位螺栓75进行固定，此为现有技术，在此不做具体描述。

进一步地，请参见图4，竖向结构面注浆试验装置还包括进浆管12和多个导浆管13，所述进浆管12的一端用于进浆，另一端与多个所述导浆管13的一端相连通，多个所述导浆管13的另一端分别与多个所述支撑竖杆5的上端一一连通。

所述支撑竖杆5上部呈伸缩设置，便于调节支撑竖杆5的长度，从而便于调节顶座3与底座1之间的距离，进而可根据试验需求调节上结构面试件14与下结构面试件15之间的距离，以达到与工程实际相符合的情况。伸缩设置的方式有多种，本实施例中，支撑竖杆5包括均沿竖向延伸的支撑杆51、第一支撑管52、第二支撑管53，支撑杆51下端与底座1下端固定连接，第一支撑管52下端与支撑杆51上端螺纹连接，第一支撑管52上端与所述第二支撑管53下端螺纹连接，第一支撑管52和第二支撑管53上的螺纹长度可根据需要设置，可以理解的，螺纹长度越长，支撑竖杆5伸缩调节的范围越大。本实施例中，支撑竖杆5上标有刻度，便于对上下结构面试件15之间的距离进行读取。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：

滑动下夹持件2，使弹簧11处于拉伸状态，将下结构面试件15放置于下夹持件2之间，使下夹持件2的摩擦层8与下结构面试件15周缘相抵接，由于弹簧11的弹性回复作用，使得下结构面试件15被下夹持件2夹紧，可增强下结构面试件15固定于底座1上的稳定性。滑动上夹持件4，使弹簧11处于拉伸状态，将上结构面试件14放置于上夹持件4之间，使上夹持件4的摩擦层8与上结构面试件14周缘相抵接，由于弹簧11的弹性回复作用，使得上结构面试件14被上夹持件4夹紧，可增强上结构面试件14固定于顶座3上的稳定性，保证在注浆过程中上结构面试件14与下结构面试件15之间不会因为注浆充填而发生相对位移。

根据试验需求，通过调节支撑竖杆5的长度从而调节顶座3与底座1之间的距离，从而调节上结构面试件14与下结构面试件15之间的距离，以达到与工程实际相符合的情况。通过移动旋转套环71在横管6上的位置，可调节注浆管在横管6上的位置，转动旋转套环71调整喷浆管72的喷浆口，可调节出浆的方向，通过移动插条73可改变喷浆管72的通道大小，可调节喷浆管72的出浆量，能够在一定程度上进行控制充填料的粗细，保证对结构面之间进行均匀充填，使试验结果达到理想状态。从进浆管12远离导浆管13的一端注浆，浆液从多个导浆管13流至支撑竖杆5的导浆通道内，再流至柔性注浆管通过喷浆管72的喷浆口注入至上结构面试件14和下结构面试件15之间，分别从多个方向的不同位置对结构面进行注浆充填，在一定程度上能够保证浆体的均一性和稳定性。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，包括底座、多个下夹持件、顶座、多个上夹持件、多个支撑竖杆、多个横管、多个柔性注浆管以及多个固定件；

多个所述下夹持件可沿水平向滑动安装于所述底座顶部，多个所述下夹持件用于与下结构面试件周缘相抵接，以将所述下结构面试件固定于所述底座上，多个所述支撑竖杆下端与所述底座固定连接，多个所述支撑竖杆上部均呈中空设置以形成导浆通道，所述顶座与所述支撑竖杆上端固定连接，多个所述上夹持件可沿水平向滑动安装于所述顶座底部，多个所述上夹持件用于与上结构面试件周缘相抵接，以将所述上结构面试件固定于所述顶座上，以使所述上结构面试件与所述下结构面试件相对且在上下向间隔设置；

每相邻两个所述支撑竖杆通过一所述横管相连，所述横管侧壁贯穿设有与所述横管延伸方向平行的条形孔，多个所述柔性注浆管一一设于多个所述横管内，多个所述柔性注浆管一端与多个所述导浆通道一一连通，另一端穿过所述条形孔位于所述横管外，多个所述固定件一一可沿所述横管延伸方向滑动安装于多个所述横管上，所述柔性注浆管位于所述横管外的一端固定于所述固定件上，用于与所述上结构面试件与所述下结构面试件之间相对。

2.如权利要求1所述的竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，所述固定件包括旋转套环以及喷浆管，所述旋转套环套设于所述横管上，所述喷浆管一端与所述旋转套环连通以形成连通接口，另一端与所述上结构面试件和所述下结构面试件之间相对，所述柔性注浆管穿过所述条形孔的一端与所述连通接口连接。

3.如权利要求2所述的竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，还包括插条，所述喷浆管侧壁贯穿有插孔，所述插条插设于所述插孔，以调节所述喷浆管的出浆量。

4.如权利要求1所述的竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，所述下夹持件与所述下结构面试件相抵接的接触面设有摩擦层；和/或，

所述上夹持件与所述上结构面试件相抵接的接触面设有摩擦层。

5.如权利要求1所述的竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，还包括进浆管和多个导浆管，所述进浆管的一端用于进浆，另一端与多个所述导浆管的一端相连通，多个所述导浆管的另一端分别与多个所述支撑竖杆的上端一一连通。

6.如权利要求1所述的竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，所述支撑竖杆上部呈伸缩设置；和/或，

所述底座呈实心设置，所述顶座呈空心设置。

7.如权利要求1所述的竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，所述底座顶部向下凹陷形成多条扣槽，多个所述下夹持件向下凸伸形成扣接部，所述扣接部扣接于所述扣槽内，以实现在水平向滑动，所述底座上设有定位件，所述定位件用于在所述下夹持件移动后限制所述下夹持件在水平向的移动。

8.如权利要求7所述的竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，所述定位件为弹簧，所述弹簧一端与所述扣槽远离所述底座端部的侧壁连接，另一端与所述扣接部连接，所述下夹持件夹持所述下结构面试件时，所述弹簧处于拉伸状态。

9.如权利要求1所述的竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，所述顶座底部向上凹陷形成多条扣槽，多个所述上夹持件向上凸伸形成扣接部，所述扣接部扣接于所述扣槽内，以实现在水平向滑动，所述顶座上设有定位件，所述定位件用于在所述上夹持件移动后限制所述上夹持件在水平向的移动。

10.如权利要求9所述的竖向结构面注浆试验装置，其特征在于，所述定位件为弹簧，所述弹簧一端与所述扣槽远离所述顶座端部的侧壁连接，另一端与所述扣接部连接，所述上夹持件夹持所述上结构面试件时，所述弹簧处于拉伸状态。

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