用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法制造方法及圖紙

一種用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，包括試件腔及與試件腔連通的注漿裝置，所述試件腔的橫向外圍設(shè)有壓力室缸體，試件腔的橫向側(cè)壁的左、右兩端分別與壓力室缸體的左、右兩端相固定，并且在壓力室缸體中部與試件腔的橫向側(cè)壁中部之間留有間距，該間距形成壓力室，試件腔的橫向側(cè)壁由彈性材料制成，所述壓力室連接有圍壓加壓裝置，所述試件腔軸向一側(cè)連接有軸向加壓裝置。本發(fā)明專利技術(shù)試驗(yàn)裝置，其試驗(yàn)過程和現(xiàn)場的實(shí)際情況更貼合，模擬過程更準(zhǔn)確，試驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值更高。

Pressure grouting test device and test method for rock specimen

For a rock pressure grouting test device with parts, including the specimen and specimen cavity and cavity grouting device connected, the test pieces of the peripheral lateral cavity is provided with a pressure chamber cylinder, the specimen chamber of the lateral wall of the left and right ends of the pressure chamber and the cylinder is fixed at the left and right ends and in the middle, between the lateral wall and a cavity pressure test chamber has a central cylinder spacing, the spacing of the formation pressure test chamber, the lateral wall cavity parts made of elastic material, the pressure chamber is connected with confining pressure device, wherein the specimen cavity is connected with one side of the axial axial pressure device. The testing device of the invention is more suitable for the test process and the actual situation in the field, the simulation process is more accurate, and the practical value of the test is higher.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
本專利技術(shù)涉及一種巖石試件的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，具體涉及一種巖石試件的注漿試驗(yàn)裝置及注漿試驗(yàn)方法。
技術(shù)介紹
在地下礦山開采中，各類硐室或巷道的開挖，勢必造成巷硐周圍巖體原始應(yīng)力狀態(tài)的改變，當(dāng)應(yīng)力超過圍巖體的強(qiáng)度時(shí)，如果沒有采取必要的支護(hù)技術(shù)和加固措施，圍巖體勢必發(fā)生變形直至破壞，而注漿加固作為一種重要的控制圍巖變形的手段，被廣泛應(yīng)用于地下巷道或硐室的加固當(dāng)中，然而對巷硐圍巖體進(jìn)行注漿加固時(shí)，由于現(xiàn)場條件的復(fù)雜，注漿壓力的大小，漿液水灰比、注漿材料的選取及對注漿的效果檢驗(yàn)等等問題，在現(xiàn)場很難進(jìn)行必要的試驗(yàn)，來獲得具體數(shù)據(jù)。而在目前室內(nèi)試驗(yàn)室模擬注漿試驗(yàn)中，一般都忽略各項(xiàng)壓力的作用。眾所周知，地下巷硐圍巖破裂巖體是處于各向應(yīng)力綜合作用中的地質(zhì)體，破裂巖體在注漿過程中及注漿加固后表現(xiàn)出的力學(xué)特性都是處于多向應(yīng)力狀態(tài)下的特性；因此，在注漿加固試驗(yàn)研究中必須考慮巷硐圍巖體圍壓、軸壓及注漿壓力的影響。然而現(xiàn)有的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法很難模擬現(xiàn)場注漿的效果，因此實(shí)用價(jià)值不大，難以正確指導(dǎo)生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的首要目的是提供一種用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，其試驗(yàn)過程和現(xiàn)場的實(shí)際情況更貼合，模擬過程更準(zhǔn)確，試驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值更高。本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)方法，其可以更好的模擬現(xiàn)場的實(shí)際情況。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案為：一種用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，包括試件腔及與試件腔連通的注漿裝置，所述試件腔的橫向外圍設(shè)有壓力室缸體，試件腔的橫向側(cè)壁的左、右兩端分別與壓力室缸體的左、右兩端相固定，并且在壓力室缸體中部與試件腔的橫向側(cè)壁中部之間留有間距，該間距形成壓力室，試件腔的橫向側(cè)壁由彈性材料制成，所述壓力室連接有圍壓加壓裝置，所述試件腔軸向一側(cè)連接有軸向加壓裝置，軸向加壓裝置可向試件腔內(nèi)加軸向壓。本專利技術(shù)用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，其中，所述圍壓加壓裝置包括圍壓加壓泵及連接于圍壓加壓泵上的圍壓加壓管，圍壓加壓管的另一端與所述壓力室連通。本專利技術(shù)用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，其中，所述軸向加壓裝置包括軸向加壓缸體、設(shè)于軸向加壓缸體內(nèi)的活塞及活塞桿，所述軸向加壓缸體的左端與所述試件腔連通，軸向加壓缸體右端設(shè)有端蓋，所述活塞桿與右端蓋之間固定有回位彈簧，所述軸向加壓缸體的右端的液壓腔通過軸向進(jìn)液管連接有液壓泵。本專利技術(shù)用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，其中，所述壓力室缸體左、右兩端均設(shè)有法蘭，所述壓力室缸體左端的法蘭連接有密封蓋板，所述壓力室缸體右端與所述軸向加壓缸體之間通過法蘭相連接，所述壓力室缸體左端與密封蓋板之間及壓力室缸體右端與軸向加壓缸體之間均設(shè)有密封墊。本專利技術(shù)用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，其中，所述密封蓋板通過若干個螺釘連接有第一基礎(chǔ)，所述注漿裝置包括注漿泵及與注漿泵連接的漿液輸送管，漿液輸送管另一端穿過所述第一基礎(chǔ)及密封蓋板與所述試件腔連通，所述端蓋通過螺釘連接有第二基礎(chǔ)，所述軸向進(jìn)液管穿過所述第二基礎(chǔ)與所述液壓腔連通。本專利技術(shù)用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，其中，第二基礎(chǔ)由若干基礎(chǔ)連接構(gòu)件依次排列組成，相鄰兩基礎(chǔ)連接構(gòu)件之間均通過螺栓連接。采用用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)的方法，包括下述步驟：1）將試件放入試件腔內(nèi)，然后將試驗(yàn)裝置安裝好，2）對試件進(jìn)行橫向及軸向加載，當(dāng)橫向、軸向加載均達(dá)到設(shè)定值并均保持穩(wěn)定后，向試件腔內(nèi)注漿，注漿過程中，橫向、軸向壓力不變，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)停止注漿，3）待試件有效固結(jié)后取出試件，直接取芯打磨成為標(biāo)準(zhǔn)試件。本專利技術(shù)采用用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)的方法，其中，在所述步驟1）中，先在所述試件腔內(nèi)鋪油紙，然后將試件放在所述油紙上。本專利技術(shù)采用用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)的方法，其中，在所述步驟2）中，先橫向加載再軸向加載，橫向加載通過所述圍壓加壓裝置進(jìn)行，通過所述圍壓加壓裝置的圍壓加壓泵向所述壓力室內(nèi)加壓，使壓力室內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定值。采用上述方案后，由于本專利技術(shù)試驗(yàn)裝置的試件腔外設(shè)有壓力室，壓力室連接有圍壓加壓裝置，試件腔還連接有軸向加壓裝置，因此能通過圍壓加壓裝置、軸向加壓裝置分別加橫向及軸向載荷，模擬巖體處于各向地應(yīng)力綜合作用的狀態(tài)進(jìn)行現(xiàn)場注漿，使試驗(yàn)過程和現(xiàn)場的實(shí)際情況更貼合，模擬過程更準(zhǔn)確。另外，由于密封蓋板通過若干個螺釘連接有第一基礎(chǔ)，端蓋通過螺釘連接有第二基礎(chǔ)，使本試驗(yàn)裝置在試驗(yàn)過程中保持穩(wěn)定。附圖說明圖1是本專利技術(shù)用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置的主視局部剖視圖；圖2是圖1的B-B向剖視圖；圖3是本專利技術(shù)用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置用于測試滲透半徑時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式如圖1所示，本專利技術(shù)用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，包括試件腔11及與試件腔11連通的注漿裝置12，試件腔11的內(nèi)徑為190mm，腔體高130mm，試件腔11連接有排氣、排漿管路111，排氣、排漿管路111上設(shè)有壓力表，如圖1、2所示，試件腔11的橫向外圍設(shè)有壓力室缸體131，壓力室缸體131由鋼材制成，試件腔11的橫向側(cè)壁左、右兩端分別嵌在壓力室缸體131的左、右兩端，并且在壓力室缸體131中部與試件腔11的橫向側(cè)壁中部之間留有間距，該間距形成壓力室13，試件腔11的橫向側(cè)壁由彈性材料橡膠制成，壓力室13連接有圍壓加壓裝置21，試件腔11軸向一側(cè)連接有軸向加壓裝置31，注漿裝置12包括注漿泵121及與注漿泵121連接的漿液輸送管122，圍壓加壓裝置21包括圍壓加壓泵211及連接于圍壓加壓泵211上的圍壓加壓管212，圍壓加壓管212的另一端與壓力室13內(nèi)腔連通，圍壓加壓泵211采用水泵，還可采用油泵或氣泵，軸向加壓裝置31包括軸向加壓缸體311、設(shè)于軸向加壓缸體311內(nèi)的活塞312及活塞桿313，軸向加壓缸體311的左端與試件腔11連通，軸向加壓缸體311右端設(shè)有端蓋314，活塞桿313與右端蓋314之間固定有回位彈簧315，軸向加壓缸體311右端的液壓腔318通過軸向進(jìn)液管316連接有液壓泵317，該液壓泵選用油泵，漿液輸送管122、圍壓加壓管212、軸向進(jìn)液管316均為高壓膠管。為便于安裝，并且便于增大試件腔，在壓力室缸體131左、右兩端均一體成型有法蘭，壓力室缸體131左端的法蘭通過多個螺栓連接有密封蓋板41，壓力室缸體131右端與軸向加壓缸體311之間通過法蘭相連接，壓力室缸體131左端與密封蓋板41之間及壓力室缸體131右端與軸向加壓缸體311之間均設(shè)有密封墊42，當(dāng)需要進(jìn)行三向受壓條件下注漿滲透半徑的效果測試時(shí)，則將多個試件腔11通過法蘭連接，如圖3所示。為便于試驗(yàn)，并且在試驗(yàn)過程中整個裝置保持穩(wěn)定，密封蓋板41通過多個螺釘連接有第一基礎(chǔ)51，漿液輸送管122另一端穿過第一基礎(chǔ)51及密封蓋板41與試件腔11連通，端蓋314通過多個螺釘連接有第二基礎(chǔ)61，軸向進(jìn)液管316穿過第二基礎(chǔ)61與液壓腔318連通。第二基礎(chǔ)61由多個基礎(chǔ)連接構(gòu)件611依次排列組成，相鄰兩基礎(chǔ)連接構(gòu)件611之間均通過螺栓連接，便于進(jìn)行三向受壓條件下注漿滲透半徑的試驗(yàn)測試。采用本專利技術(shù)用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)的方法，包括下述步驟：1）在試件腔11內(nèi)鋪油紙，然后將煤巖體試件放在試件腔1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，包括試件腔(11)及與試件腔(11)連通的注漿裝置(12)，其特征在于：所述試件腔(11)的橫向外圍設(shè)有壓力室缸體(131)，試件腔(11)的橫向側(cè)壁的左、右兩端分別與壓力室缸體(131)的左、右兩端相固定，并且在壓力室缸體(131)中部與試件腔(11)的橫向側(cè)壁中部之間留有間距，該間距形成壓力室(13)，試件腔(11)的橫向側(cè)壁由彈性材料制成，所述壓力室(13)連接有圍壓加壓裝置(21)，所述試件腔(11)軸向一側(cè)設(shè)有軸向加壓裝置(31)，軸向加壓裝置可向試件腔(11)內(nèi)加軸向壓，所述圍壓加壓裝置(21)包括圍壓加壓泵(211)及連接于圍壓加壓泵(211)上的圍壓加壓管(212)，圍壓加壓管(212)的另一端與所述壓力室(13)連通，所述軸向加壓裝置(31)包括軸向加壓缸體(311)、設(shè)于軸向加壓缸體(311)內(nèi)的活塞(312)及活塞桿(313)，所述軸向加壓缸體(311)的左端與所述試件腔(11)連通，軸向加壓缸體(311)右端設(shè)有端蓋(314)，所述活塞桿(313)與右端蓋(314)之間固定有回位彈簧(315)，所述軸向加壓缸體(311)的右端的液壓腔(318)通過軸向進(jìn)液管(316)連接有液壓泵(317)，所述壓力室缸體(131)左、右兩端均設(shè)有法蘭，所述壓力室缸體(131)左端的法蘭連接有密封蓋板(41)，所述壓力室缸體(131)右端與所述軸向加壓缸體(311)之間通過法蘭相連接，所述壓力室缸體(131)左端與密封蓋板(41)之間及壓力室缸體(131)右端與軸向加壓缸體(311)之間均設(shè)有密封墊(42)，所述密封蓋板(41)通過若干個螺釘連接有第一基礎(chǔ)(51)，所述注漿裝置(12)包括注漿泵(121)及與注漿泵(121)連接的漿液輸送管(122)，漿液輸送管(122)另一端穿過所述第一基礎(chǔ)(51)及密封蓋板(41)與所述試件腔(11)連通，所述端蓋(314)通過螺釘連接有第二基礎(chǔ)(61)，所述軸向進(jìn)液管(316)穿過所述第二基礎(chǔ)(61)與所述液壓腔(318)連通。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于巖石試件的帶壓注漿試驗(yàn)裝置，包括試件腔(11)及與試件腔(11)連通的注漿裝置(12)，其特征在于：所述試件腔(11)的橫向外圍設(shè)有壓力室缸體(131)，試件腔(11)的橫向側(cè)壁的左、右兩端分別與壓力室缸體(131)的左、右兩端相固定，并且在壓力室缸體(131)中部與試件腔(11)的橫向側(cè)壁中部之間留有間距，該間距形成壓力室(13)，試件腔(11)的橫向側(cè)壁由彈性材料制成，所述壓力室(13)連接有圍壓加壓裝置(21)，所述試件腔(11)軸向一側(cè)設(shè)有軸向加壓裝置(31)，軸向加壓裝置可向試件腔(11)內(nèi)加軸向壓，所述圍壓加壓裝置(21)包括圍壓加壓泵(211)及連接于圍壓加壓泵(211)上的圍壓加壓管(212)，圍壓加壓管(212)的另一端與所述壓力室(13)連通，所述軸向加壓裝置(31)包括軸向加壓缸體(311)、設(shè)于軸向加壓缸體(311)內(nèi)的活塞(312)及活塞桿(313)，所述軸向加壓缸體(311)的左端與所述試件腔(11)連通，軸向加壓缸體(311)右端設(shè)有端蓋(314)，所述活塞桿(313)與右端蓋(314)之間固定有回位彈簧(315)，所述軸向加壓缸體(311)的右端的液壓腔(318)通過軸向進(jìn)液管(316)連接有液壓泵(317)，所述壓力室缸體(131)左、右兩端均設(shè)有法蘭，所述壓力室缸體(131)左端的法蘭連接有密封蓋板(41)，所述壓力室缸體(131)右端與所述軸向加壓缸體(311)之間通過法蘭相連接，所述壓力室缸體(131)左端與密封蓋板(41)之間及壓力室缸體(131)右端...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐乃忠，涂敏，張迎貴，徐云飛，范廷鵬，
申請(專利權(quán))人：安徽理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽,34