[发明专利]一种可实时监测渗透注浆过程注浆压力的装置及监测方法

说明书

本发明涉及一种可实时监测渗透注浆过程注浆压力的装置及监测方法，属于岩石工程技术领域。该试验装置包括氮气储气瓶、储浆容器、液压表、数据采集分析器、被注介质；氮气储气瓶的出口端设置有压力减压器，压力减压器通过输压管道与储浆容器顶端中心的通气孔连通，储浆容器侧面底部的液体出口端通过输液管道与被注介质顶部的注浆管连通，注浆管竖直设置在被注介质内；输压管道上设置有气体调节开关、气压表；输液管道上设置有液压表，液压表外壳涂覆有耐腐蚀层，液压表内设置有压力传感器，压力传感器外接数据采集分析器。本发明既可用于渗透注浆试验，也可用于现场注浆工程实践；能分析渗透注浆过程中注浆压力的时空变化规律与损失变化特征。

技术领域

本发明涉及一种可实时监测渗透注浆过程注浆压力的装置及监测方法，属于岩石工程技术领域。

背景技术

自19世纪初，法国人Charles.Berlghy将注浆技术用于Dieppe冲刷闸上之后，经过各国学者专家的不断研究与探索，目前其已发展运用到冶金、地铁、建筑、铁路、军事、公路及军事等领域的岩土工程实用施工技术。

渗透注浆理论是研究注浆压力、注浆时间、浆液流变性质与被注介质力学性质间的变化关系，以便为注浆设计及实际注浆工程实践提供科学支撑与理论依据。然而，目前在渗透注浆研究领域，注浆理论远滞后于实际工程实践，因此其难以满足工程实践的需要及保证实际的注浆效果。

目前，国内外学者已进行了一定的渗透注浆试验研究，并以此探索了较多的渗透注浆扩散效果与注浆影响因素间的定量关系式。然而，现有的这些试验并未考虑注浆压力在整个渗透注浆过程中的时空变化规律，也未研究注浆压力在注浆管路中的损失变化特征，导致目前的注浆经验公式的准确性及精确性与注浆工程实践之间存在较大的差异。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种可实时监测渗透注浆过程注浆压力的装置及监测方法，采用本发明的装置和监测方法，不仅能分析渗透注浆压力的时空变化规律及其在注浆管路中的损失变化特征，而且可研究精度与可靠性较高的渗透注浆扩散效果与注浆影响因素间的定量关系，以期可为实际注浆工程实践提供理论支撑。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种可实时监测渗透注浆过程注浆压力的装置，包括氮气储气瓶、储浆容器、液压表、数据采集分析器、被注介质；氮气储气瓶的出口端设置有压力减压器，压力减压器通过输压管道与储浆容器顶端中心的通气孔连通，储浆容器侧面底部的液体出口端通过输液管道与被注介质顶部中心的注浆管连通，注浆管竖直设置在被注介质内；

输压管道上依次设置有气体调节开关、气压表且气体调节开关位于压力减压器的出口端；

储浆容器设置在钢支撑架上，储浆容器的顶壁设置有浆料入口；

输液管道包括直管和弯管，输液管道的直管上均匀设置有液压表，输液管道的弯管上与靠近注浆管的直管上也设置有液压表；

液压表外壳涂覆有耐腐蚀层，液压表内设置有压力传感器，压力传感器外接数据采集分析器；

更进一步地，以实践工程松散土石体作为被注介质，在实践工程松散土石体的顶部竖直设置注浆管；

所述可实时监测渗透注浆过程注浆压力的装置的监测方法，具体步骤如下：

（1）组装可实时监测渗透注浆过程注浆压力的试验装置的氮气储气瓶、储浆容器并检查氮气储气瓶、储浆容器的密封性；

（2）采用实践工程松散土石体作为注浆被注介质系统，在注浆被注介质系统中埋设注浆管；

（3）采用输压管道、输液管道连通氮气储气瓶、储浆容器、注浆被注介质系统，并在输压管道上安设气体调节开关、气压表，在输液管道上安设液压表，将液压表内的压力传感器与数据采集分析器连接；