[发明专利]弱胶结岩体定向劈裂注浆试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩土试验装置，尤其是一种弱胶结岩体定向劈裂注浆试验系统。

背景技术

矿山、隧道等地下工程建设中，经常发生围岩变形大、涌水量大等问题，甚至会发生 突水突泥灾害，造成巨大的人员财产损失。注浆作为一种加固软弱围岩、治理水害的一种 有效手段在地下工程灾害治理中得到了越来越广泛的应用。

注浆加固体力学性质的改善程度及加固体破坏特征等方面是目前研究的重点，采用现 场测试和室内模拟试验开展研究。目前科研人员多从注浆加固体钻取试件，测试注浆加固 体试件的单轴抗压强度及其抗渗性能(例如：CN201420249972)；研究表明，注浆加固体 力学性质具有显著的结构效应。究其原因是由于浆脉在加固体中非均匀分布造成的，即浆 脉-被注岩体界面力学特征控制了加固体的力学行为，因此亟需开展浆-岩界面力学特征的研 究。浆-岩界面力学性质研究的技术和方法尚不成熟，缺少相关的试验装置和试验方法，难 以确定加固体浆-岩界面力学及形貌特征。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种弱胶结岩体定向劈裂注浆试验 系统，该系统结构简单，操作方便，能够确定加固体浆-岩界面力学及形貌特征。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种弱胶结岩体定向劈裂注浆试验系统，包括若干平行竖直设置的紧固螺杆，紧固螺 杆上由上至下依次平行安装有第一加固-脱模板装置、第二加固-脱模板装置和承载板，第一 加固-脱模板装置和第二加固-脱模板装置之间形成的上部空间中设置有加固试验筒，且加固 试验筒上、下端与第一加固-脱模板装置和第二加固-脱模板装置之间均采用密封结构，第二 加固-脱模板装置和承载板之间形成的下部空间中设置有加固体脱模装置；

所述第一加固-脱模板装置包括上下设置的第一加固板和第一脱模板，第一加固板的中 心处设置有与所述上部空间相通的注浆孔，注浆孔通过快速接头与注浆设备连接；第一脱 模板为环形，其下表面沿内环边缘有一个与加固试验筒上端相匹配的第一环形槽；

所述第二加固-脱模板装置包括上下设置的第二脱模板和第二加固板，第二脱模板为环 形，其上表面沿内环边缘有一个与加固试验筒下端相匹配的第二环形槽；

所述加固体脱模装置包括千斤顶和托盘，千斤顶底部安装于承载板上部中心位置，千 斤顶的液压杆前端与托盘底部中心固定安装。

所述第一加固板、第一脱模板、第二脱模板、第二加固板和承载板均为圆盘形。

所述第一加固板与第一脱模板之间安放有第一橡胶密封圈，能够使两者之间紧密接触， 避免所述的上部空间与整体装置的外部空间连通。

所述第一加固板上均匀设置有若干个与紧固螺杆匹配且能使其穿过的第一控位孔。

所述第一脱模板上均匀设置有若干个与紧固螺杆匹配且能使其穿过的第二控位孔，第 一脱模板侧面上设置于与第二控位孔垂直且相通的第一固定孔，高强螺栓旋入第一固定孔 顶在紧固螺杆上，使第一脱模固定安装在紧固螺杆上。

所述第一环形槽内与加固试验筒上端之间设置有第一橡胶密封垫，使加固试验筒上端 与环形槽密封，避免施工时加固试验筒内介质渗漏。

所述第二加固板与第二脱模板之间安放有第二橡胶密封圈，能够使两者之间紧密接触， 避免所述的上部空间与整体装置的外部空间连通。

所述第二加固板的外缘焊接同等厚度的若干个均匀分布的耳槽，耳槽中部开设有能使 紧固螺杆穿过的滑移槽。

所述滑移槽的中心线与第二加固板边缘为同心圆，便于将紧固螺杆卡在滑移槽中。

所述第二脱模板上均匀设置有若干个与紧固螺杆匹配且能使其穿过的第三控位孔，第 二脱模板侧面上设置于与第三控位孔垂直且相通的第二固定孔，高强螺栓旋入第二固定孔 顶在紧固螺杆上，使第二脱模板固定安装在紧固螺杆上。

所述第二环形槽内与加固试验筒下端之间设置有第二橡胶密封垫，使加固试验筒上端 与环形槽密封，避免施工时加固试验筒内介质渗漏。

所述加固试验筒为上下开口的圆筒，方便介质的输入、成形，以及圆筒的提取。

所述承载板圆周上钻有若干均匀分布的与紧固螺杆匹配且能使其穿过的第四控位孔， 承载板圆心处钻设有第三固定孔，第三固定孔通过固定螺栓与千斤顶固定连接。

所述托盘为圆盘状，其底面圆形位置钻设有与千斤顶液压杆相连的连接孔。