[发明专利]可视化多孔注浆的试验装置及其实验方法

权利要求书

1.一种可视化多孔注浆的试验装置，其特征在于，包括：试验箱系统、注浆系统、防水系统和量测系统；

所述的试验箱系统，用于通过钢管组成钢框架，通过钢框架支撑起长方形的试验箱，在试验箱中分层装入实验所需的土体，在试验箱前后两侧各安装一块有机玻璃，在有机玻璃的中下部设置多个注浆孔，将反力架通过钢板与钢框架连接；

所述的注浆系统，用于通过储浆罐盛装浆液，利用空气压缩机提供注浆压力，将储浆罐中的浆液通过注浆管路注入到试验箱中的土体中；

所述的防水系统，用于通过防水材料实现有机玻璃与钢框架接缝位置的密封防水，通过夹具固定有机玻璃；

所述的量测系统，用于通过万向磁性杠杆表座将多台感应式测微计吸附于反力架下侧，感应式测微计与土体接触，并通过连线与计算机连接，在计算机中实时展示测微计的位移，并可实时记录地表位移时程曲线。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的试验箱系统包括：钢框架、2块有机玻璃和反力架；

钢框架中的底部两侧各有一个钢管作为底座，并且底部的钢管预留排水孔，钢框架的底部、两侧和顶部各设置有多个螺栓孔；

钢框架前后两侧各安装一块有机玻璃，有机玻璃两侧和底部设置有多个与钢框架对应的螺栓孔，有机玻璃的下部设置的多个注浆孔的间距相等；

反力架的材质与钢框架相同，通过两侧两块钢板与钢框架连接起来。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的注浆系统包括：空气压缩机、储浆罐、调压阀、注浆管路和开关阀门。

空气压缩机提供高压压缩气体，供压范围：0～0.7Mpa；

储浆罐为耐高压有机玻璃材质，储浆罐上盖为圆形有机玻璃，上部有n个螺栓孔，其中n/2个螺栓孔通过短螺栓与上部罐体连接，另外n/2个螺栓孔通过长螺栓与罐体底部连接，储浆罐通过上部安装有快插接头的进压口连接来自空气压缩机的输气管，下部安装快插接头的出浆口，在压力的作用下浆液通过出浆口被压出；

调压阀连接于空气压缩机与储浆罐之间，对来自空气压缩机输出的压力进行调控，其可调节压力范围0～1Mpa；

注浆管路为连接于储浆罐与试验箱之间。

开关阀门，通过铜球阀实现，放置于储浆罐与试验箱体之间，用于控制浆液注入与停止。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的防水系统包括：G型夹具、防水铝箔胶带、凡士林和U形EPE珍珠棉板材；

多个G型夹具均匀分布于有机玻璃板上部，夹紧两块有机玻璃；

防水铝箔胶带贴于实验箱体内部的有机玻璃与钢框架接缝位置；

凡士林涂抹于两块有机玻璃内侧和钢框架内侧；

U型EPE珍珠棉板材贴于有机玻璃与钢框架接触位置。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，有机玻璃盖的底面设置有凸形橡胶条，对应于储浆罐一周设置有凹槽，通过拧紧储浆罐一周的多个螺栓实现对储浆罐密封。

6.根据权利要求1至5任一项所述的装置，其特征在于，所述的量测系统包括：

地表位移量测系统：采用n台感应式测微计，通过万向磁性杠杆表座吸附于反力架下侧，感应式测微计的指针底部安装垫片，该垫片与土体具有一定的接触面积，测微计通过连线与计算机连接，在计算机中的测微计系统软件里实时展示n台测微计的位移，并可实时记录地表位移时程曲线。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的量测系统还包括：

土体表面非接触式应变量测系统，用于借助摄像机拍摄注浆过程画面，提前在有机玻璃表面布置与试验土体有色差的标志物，通过数字照相量测软件追踪标志物在注浆过程中的位移，以此来得到土体的位移场；

土体内部土压力量测系统，用于使用土压力盒进行测量，配合JC-4A软件测试系统进行数据采集，得到土压力时程曲线。