一种能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置的制作方法

本实用新型属于注浆加固技术领域，具体涉及一种能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置。

背景技术：

岩土工程领域经常会出现围岩渗漏、裂隙等问题，这类问题已经引起了岩土工程人员的关注和重视。经过长期的工程实践和探索，待注浆孔注浆加固技术得到了广泛的应用，也起到了显著的效果。但是，工程中一般采用对深孔区和浅孔区以统一的压力进行注浆，有别于“浅孔低压注浆，深孔高压注浆”的原则，缺乏足够的精度。为了探索岩土工程中待注浆孔高压注浆和分段注浆是否对加固裂隙围岩效果更为显著，有必要开展一系列精确的模拟实验。考虑到实验现场操作比较难，精确度也很难掌控，所以一般采用室内试验的方法。目前，国内已经出现了很多实验室注浆实验装置，但这些实验室注浆试验装置存在较多问题。

现有公布号为cn108827770a，发明名称为一种适用于三轴压缩试验的注浆试验系统及其应用的专利申请，采用不带孔的注浆管进行注浆，对岩样各个部位以统一压力直接泵入浆液。浆液从注浆管底部泵入，且岩样各个位置注浆压力统一，很难对标准裂隙达到完全的注浆效果。

另有授权公告号为cn205618172u，发明名称为一种隧道围岩注浆加固系统的专利，采用等间距带孔的注浆管，注浆孔范围大致和待注浆孔深度一致，对岩样各个部位以统一压力直接泵入浆液。浆液虽然能从岩样各个位置均匀泵入，但是岩样各个位置的注浆压力统一，同样不符合“浅孔低压注浆，深孔高压注浆”的精确注浆的需求，也很难对标准裂隙岩样达到完全的注浆效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述标准裂隙岩样注浆加固装置中存在的诸多问题与不足，提出一种能够对标准裂隙岩样稳定、均匀注浆的实验装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置，包括一个注浆管，注浆管外围套设有弹簧，弹簧下端与挡片一固连，弹簧上端与挡片二固连，挡片二固定套设在注浆管上，挡片一活动套设在注浆管上，挡片一与挡片二之间的弹簧外围套设有注浆套和固定套筒，注浆套顶端与挡片二固定，固定套筒底端与挡片一固定，注浆套底端套设在固定套筒中，且注浆套能在固定套筒内上下移动。

优选地，挡片一下端固连有止浆塞，止浆塞套设在注浆管上，且注浆管能在止浆塞中上下移动。注浆装置在试样中注浆时，止浆塞与待注浆孔紧密贴合，可以防止注浆过程中浆液外渗。

优选地，固定套筒为透明玻璃材质。可以观察内部弹簧是否有损坏，连接处是否有开裂等情况。

优选地，注浆套上设置有限位凸起，固定套筒上设置有限位孔，限位凸起与限位孔的大小适配，注浆套在固定套筒内向下移动至底端时，压缩弹簧，限位凸起位于该限位孔中。限位凸起位于该限位孔中，这样可以防止在弹簧恢复力的作用下，注浆套从固定套筒中向上移动。需要注浆管向上移动时，按下限位凸起，使限位凸起脱离限位孔，在弹簧恢复力作用下，注浆套带动注浆管从固定套筒中向上移动。

优选地，限位凸起为v形弹片，还可以是可以实现

本技术：
中功能的其他结构件。

本实用新型的有益效果：

本实用新型可以分段注浆，注浆效果好；可实现整个分段注浆过程的可控化，精确化，也能有效防止浆液外渗；本实用新型注浆利用率和效率大幅度提高，为工程应用提供了实验依据。

附图说明

图1是本实用新型注浆装置的整体结构；

图2是弹簧结构图。

图3是注浆管结构图。

图4是第一步注浆时的结构。

图5是第二步注浆时的结构。

图6是标准裂隙岩样结构图。

1-注浆管，2-限位凸起，3-注浆套，4-限位孔，5-固定套筒，6-止浆塞，7-注浆孔，8-弹簧，9-待注浆孔，10-标准裂隙岩样。

具体实施方式

以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1、2，一种能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置，包括一个注浆管1，注浆管外围套设有弹簧8，弹簧下端与挡片一11固连，弹簧上端与挡片二12固连，挡片二固定套设在注浆管上，挡片一活动套设在注浆管上，挡片一与挡片二之间的弹簧外围套设有注浆套3和固定套筒5，注浆套顶端与挡片二固定，固定套筒底端与挡片一固定，注浆套底端套设在固定套筒中，且注浆套能在固定套筒内上下移动。

挡片一下端固连有止浆塞6，止浆塞套设在注浆管上，且注浆管能在止浆塞中上下移动。

固定套筒为透明玻璃材质，可以观察内部弹簧是否有损坏，连接处是否有开裂等情况。

如图3，注浆管的下端沿其长度方向开设有多个注浆孔7。

注浆套上设置有限位凸起2，相应地固定套筒上设置有限位孔4，限位凸起与限位孔的大小适配即可，注浆套在固定套筒内向下移动至底端时，压缩弹簧，限位凸起位于该限位孔中，这样可以防止在弹簧恢复力的作用下，注浆套从固定套筒中向上移动。需要注浆管向上移动时，按下限位凸起，使限位凸起脱离限位孔，在弹簧恢复力作用下，注浆套带动注浆管从固定套筒中向上移动。为了能克服弹簧的恢复力，可以在注浆套上设置多个限位凸起和限位孔，限位凸起的结构和原理为现有技术中的v形弹片结构，在此不再赘述。

设计注浆套与固定套筒的长度适配弹簧的原始长、压缩量和伸长量，保证注浆套在固定套筒中向上移动时，其底端不会脱离固定套筒。

本装置的使用方法：

a.利用力学三轴仪进行三轴加载实验，制得标准裂隙岩样10，再用钻机在标准裂隙岩样上钻深度为60mm的待注浆孔9，注意防止待注浆孔过程中，裂隙岩样沿着裂隙进一步损伤；如图6。

b.将注浆管1伸入标准裂隙岩样10(φ50×100mm)上钻好的待注浆孔深度为60mm的待注浆孔9中，注浆装置上的止浆塞6与待注浆孔9紧密贴合，防止注浆过程中浆液外渗；

c.按压注浆管，使注浆套在固定套筒内向下移动并至底端，限位凸起位于限位孔中，采用较大压力进行注浆，此为第一步注浆过程；如图4所示。

d.第一步注浆完成后，取出注浆管1，按下限位凸起，使注浆套3带动注浆管在弹簧8的作用下向上移动，再将注浆管1伸入标准裂隙岩样待注浆孔9，止浆塞6同样要与待注浆孔9紧密贴合，采用较小压力进行注浆；如图5。

e.第二步注浆完成后，调低注浆压力，并缓慢移出注浆管1至待注浆孔9出口，直到待注浆孔9被填充密实。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项装置的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型专利的保护范围之内。本实用新型专利要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置，其特征在于，包括一个注浆管，注浆管外围套设有弹簧，弹簧下端与挡片一固连，弹簧上端与挡片二固连，挡片二固定套设在注浆管上，挡片一活动套设在注浆管上，挡片一与挡片二之间的弹簧外围套设有注浆套和固定套筒，注浆套顶端与挡片二固定，固定套筒底端与挡片一固定，注浆套底端套设在固定套筒中，且注浆套能在固定套筒内上下移动。

2.根据权利要求1所述的能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置，其特征在于，挡片一下端固连有止浆塞，止浆塞套设在注浆管上，且注浆管能在止浆塞中上下移动。

3.根据权利要求1所述的能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置，其特征在于，固定套筒为透明玻璃材质。

4.根据权利要求1所述的能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置，其特征在于，注浆套上设置有限位凸起，固定套筒上设置有限位孔，限位凸起与限位孔的大小适配，注浆套在固定套筒内向下移动至底端时，压缩弹簧，限位凸起位于该限位孔中。

5.根据权利要求1所述的能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置，其特征在于，限位凸起为v形弹片。

技术总结
本实用新型提供了一种能对标准裂隙岩样进行精确分段注浆的实验装置，包括一个注浆管，注浆管外围套设有弹簧，弹簧下端与挡片一固连，弹簧上端与挡片二固连，挡片二固定套设在注浆管上，挡片一活动套设在注浆管上，挡片一与挡片二之间的弹簧外围套设有注浆套和固定套筒，注浆套顶端与挡片二固定，固定套筒底端与挡片一固定，注浆套底端套设在固定套筒中，且注浆套能在固定套筒内上下移动。本实用新型可以分段注浆，注浆效果好；可实现整个分段注浆过程的可控化，精确化，也能有效防止浆液外渗。

技术研发人员：阳龙;李少宇;沈扬
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2019.10.18
技术公布日：2020.07.14