[发明专利]流量‑压力两控式室内试验注浆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种流量-压力两控式室内试验注浆装置。

背景技术

注浆技术在岩土工程中具有加固土体，抬升建筑，补偿土体损失等诸多作用，在建筑物纠倾，盾构隧道掘进，地基土加固等领域应用广泛。但工程中注浆参数的选取，浆体材料的配比等控制因素及注浆与土层的适应性大多依赖于已有的工程经验，注浆的理论研究落后于工程实践。而室内试验研究可以精确控制模型的边界条件，土体的应力状态，浆液的配比等参数，对于研究注浆在土体中的扩散形式以及对周围土体的影响机理具有重要意义。

注浆根据其控制方式可分为流量控制和压力控制。目前注浆室内试验中，国内研究以压力控制注浆方式为主，国外研究以流量控制注浆方式为主，试验配套的设备仍不完善，同时对于压力控制和流量控制两种注浆方式的对比研究也很匮乏。目前，能够实现流量与压力双重控制的伺服加载系统成本高昂，而且较难改造成合适的注浆设备。在此基础上，开发一套流量-压力两控式室内注浆试验装置，对于推动注浆理论的进一步发展，指导实际工程中注浆参数的合理选取，都具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流量-压力两控式室内试验注浆装置，能够在室内试验中实现压力控制和流量控制两种注浆方式，并分别对注浆的压力和流量进行控制。

本发明采用的技术方案如下：

一种流量-压力两控式室内试验注浆装置，包括钢制浆液容器、法兰盘、支架、进浆阀门、进气阀门、出浆阀门、浆液漏斗；

钢制浆液容器固定于支架上，底部设有出浆阀门，容器开口处与法兰盘通过螺栓固连，在法兰盘上开有三个与浆液容器相连通的开孔，其中一个开孔通过进浆阀门与浆液漏斗的出口连通，另一个开孔连接进气阀门，第三个开孔可根据装置工作需要与压力表或进水阀门相连；

所述的装置还包括气囊、柱塞泵、空气压缩机；

当上述第三个开孔连接压力表时，该装置用于压力控制注浆，在向浆液容器内注入浆液完毕后，进气阀门需与空气压缩机相连；当上述第三个开孔与进水阀门相连，该装置用于流量控制注浆，气囊设于浆液容器内，且气囊入口与进水阀门连通，当气囊中无空气后，进水阀门需通过管路连接柱塞泵。

上述技术方案中，当第三个开孔连接压力表时，控制方式如下：

保持出浆阀门关闭，打开进浆阀门和进气阀门，通过浆液漏斗向浆液容器内注入浆液，完毕后，关闭进浆阀门，将进气阀门用软管与空气压缩机相连，向浆液容器内注入空气至压力表示数达到指定压力后，打开出浆阀门输出浆液。此种控制方式下，向浆液容器内注入浆液时，浆液不可充满整个浆液容器。

当第三个开孔连接进水阀门时，控制方式如下：

保持出浆阀门关闭，打开进浆阀门及进气阀门，通过浆液漏斗向钢制浆液容器注入浆液，完毕后，关闭进气阀门及进浆阀门，打开进水阀门向气囊中灌水直至将气囊中的剩余空气全部赶出，将进水阀门连接到柱塞泵上，柱塞泵以恒定流量向气囊内注水，打开出浆阀门，通过气囊扩张将浆液挤出。此种控制方式下，向浆液容器内注入浆液时，浆液需充满整个浆液容器。

本发明具有的有益效果是：

本发明通过空气压缩机提供恒定压力的气体，将浆液从容器中压出，实现压力控制的室内注浆方法；通过柱塞泵将恒定流量的水注入气囊中使之膨胀，将外围的浆液挤出容器，实现流量控制的室内注浆方法。通过对空气压缩机压力阀和柱塞泵功率的调节，实现注浆压力和注浆流量的控制，可以在室内试验中进行两种方式控制下的浆液扩散机理及加固、顶升效果的研究，为注浆理论的发展提供试验支撑，为现场注浆参数的选择和注浆的土层适应性提供技术指导。同时，试验装置便于清洁和重复使用。

附图说明

图1是本发明的注浆装置示意图。

图2是压力控制注浆示意图；

图3是流量控制注浆示意图；

图4是法兰盘结构示意图。

图中：1、钢制浆液容器，2、法兰盘，3、支架，4、连接螺栓，5、气囊，6、浆液，7、进浆阀门，8、进水阀门，9、进气阀门，10、出浆阀门，11、浆液漏斗，12、柱塞泵，13、空气压缩机，14、压力表。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。