一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备
技术领域
本实用新型属于岩土工程技术领域，具体涉及一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备。
背景技术
注浆是指将能固化的浆液注入岩土地基等的裂缝或孔隙中，是地震导致的结构地基土体液化灾害和建筑物软土地基承载力不足、不均匀沉降等问题的常用应对处理方法。注浆工程施工工艺需要考察浆液的流变性质、浆液的耐久性、现场土体的物理和力学性质、土体的应力历史、现地应力等、设计制定合适的注浆工艺、选择合适的浆液注入设备等。由于场地或其他因素的限制，现场注浆无法观测浆液灌入度，致使评价浆液合适性环节短缺，在工程实践中甚至出现缺乏现场土体的级配数据等缺陷，无法观测灌入度和缺乏现场级配数据将无法优化注浆参数，致使现场注浆效率低下，注浆工艺的广泛推广受到限制。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，该设备通过设置注入浆液存储设备、浆液压力控制系统、浆液流量量测系统、单向度注浆试验桶、贮浆桶和数据采集系统模拟悬浊型浆液注入砂土的过程，采集浆液在砂土中的灌入度数据，有效解决现场注浆无法观测浆液灌入度的问题，同时，为渗透注浆参数优化提供数据支撑，达到提高渗透注浆效率的最终目的。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，包括注入浆液存储设备、浆液压力控制系统、浆液流量量测系统、装填有砂土试件的单向度注浆试验桶、贮浆桶和数据采集系统；
所述浆液压力控制系统包括高压空气供给源、第一管道和第二管道，所述第一管道的一端与高压空气供给源连接，所述第一管道的另一端与注入浆液存储设备连接；所述第二管道的一端与高压空气供给源连接，所述第二管道的另一端与贮浆桶连接；
所述注入浆液存储设备和单向度注浆试验桶之间设置有用于连通注入浆液存储设备和单向度注浆试验桶的第三管道，所述单向度注浆试验桶和贮浆桶之间设置有用于连通单向度注浆试验桶和贮浆桶的第四管道；
所述浆液流量量测系统包括第一荷重传感器和第二荷重传感器，所述第一荷重传感器设置于注入浆液存储设备下部，所述第二荷重传感器设置于贮浆桶下方。
上述的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，所述注入浆液存储设备包括第一浆液储存桶和第二浆液储存桶，所述第一浆液储存桶设置于第二浆液储存桶上方且和第二浆液储存桶连通；
所述第一管道包括与高压空气供给源连接的进气管线和与进气管线远离高压空气供给源一端连接的第一出口管线和第二出口管线，所述第一出口管线远离进气管线的一端与第一浆液储存桶上部连通，所述第二出口管线远离进气管线的一端与第二浆液储存桶的上部连通；所述第二浆液储存桶的上部还设置有用于与第三管道连通的通口。
上述的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，所述进气管线上设置有第一调节阀。
上述的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，所述第二管道上设置有第二调节阀。
上述的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，所述第一浆液储存桶和第二浆液储存桶之间设置有用于连通第一浆液储存桶和第二浆液储存桶的第五管道，所述第五管道的一端连接于第一浆液储存桶底部，所述第五管道的另一端与第二浆液储存桶顶部连通。
上述的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，所述第三管道连接于单向度注浆试验桶的底部。
上述的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，所述第四管道的一端与单向度注浆试验桶上部连通，所述第四管道的另一端与贮浆桶底部连通。
上述的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，所述第二荷重传感器上设置有用于支撑贮浆桶的支撑框架。
上述的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，所述数据采集系统包括资料提取器和与资料提取器数据连通的工业电脑，所述资料提取器和第一荷重传感器之间设置有用于采集第一荷重传感器数据的第一线路，所述资料提取器和第二荷重传感器之间设置有用于采集第二荷重传感器数据的第二线路。
上述的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，其特征在于，所述单向度注浆试验桶的数量为四个；所述单向度注浆试验桶为透明有机玻璃试验桶，所述单向度注浆试验桶桶身标注有刻度。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置注入浆液存储设备、浆液压力控制系统、浆液流量量测系统、单向度注浆试验桶、贮浆桶和数据采集系统模拟悬浊型浆液注入砂土的过程，采集浆液在砂土中的灌入度数据，有效解决现场注浆无法观测浆液灌入度的问题，有效提高渗透注浆效率，同时，为渗透注浆参数优化提供数据支撑，达到提高渗透注浆效率的最终目的。
2、作为优选的，本实用新型的注入浆液存储设备包括连通的第一浆液储存桶和第二浆液储存桶，能实现在不同级配砂土中的灌入度数据的采集工作。
3、本实用新型中，第一荷重传感器用于检测从浆液存储设备注入到单向度注浆试验桶的浆液体积，第二荷重传感器用于检测从单向度注浆试验桶流入到贮浆桶中浆液体积，两传感器相互配合，对数据进行核验，进一步保证量测准确性。
4、作为优选的，本实用新型的单向度注浆试验桶为透明有机玻璃试验桶，所述试验桶桶身标注有刻度，便于观察浆液注入后的行走距离，确定灌入度。
5、本实用新型原理可靠，具有很高的推广应用价值。
下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明：
1—单向度注浆试验桶；2—贮浆桶； 3—高压空气供给源；
4-1—进气管线；4-2—第一出口管线； 4-3—第二出口管线；
5—第二管道；6—第三管道； 7—第四管道；
8—第一荷重传感器；9—第二荷重传感器； 10—第一浆液储存桶；
11—第二浆液储存桶； 12—第一调节阀；13—第二调节阀；
14—第五管道； 15—支撑框架；16—资料提取器；
17—工业电脑； 18—第一线路；19—第二线路。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的一种悬浊型浆液岩土体灌入度量测设备，包括注入浆液存储设备、浆液压力控制系统、浆液流量量测系统、装填有砂土试件的单向度注浆试验桶1、贮浆桶2和数据采集系统；
所述浆液压力控制系统包括高压空气供给源3、第一管道和第二管道5，所述第一管道的一端与高压空气供给源3连接，所述第一管道的另一端与注入浆液存储设备连接；所述第二管道5的一端与高压空气供给源3连接，所述第二管道5的另一端与贮浆桶2连接；
所述注入浆液存储设备和单向度注浆试验桶1之间设置有用于连通注入浆液存储设备和单向度注浆试验桶1的第三管道6，所述单向度注浆试验桶1和贮浆桶2之间设置有用于连通单向度注浆试验桶1和贮浆桶2的第四管道7；
所述浆液流量量测系统包括第一荷重传感器8和第二荷重传感器9，所述第一荷重传感器8设置于注入浆液存储设备下部，所述第二荷重传感器9设置于贮浆桶2下方。通过设置注入浆液存储设备、浆液压力控制系统、浆液流量量测系统、单向度注浆试验桶、贮浆桶和数据采集系统模拟悬浊型浆液注入砂土的过程，采集浆液在砂土中的灌入度数据，有效解决现场注浆无法观测浆液灌入度的问题，有效提高渗透注浆效率，同时，为渗透注浆参数优化提供数据支撑.
本实施例中，所述注入浆液存储设备包括第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11，所述第一浆液储存桶10设置于第二浆液储存桶11上方且和第二浆液储存桶11连通；
所述第一管道包括与高压空气供给源3连接的进气管线4-1和与进气管线4-1远离高压空气供给源3一端连接的第一出口管线4-2和第二出口管线4-3，所述第一出口管线4-2远离进气管线4-1的一端与第一浆液储存桶10上部连通，所述第二出口管线4-3远离进气管线4-1的一端与第二浆液储存桶11的上部连通；所述第二浆液储存桶11的上部还设置有用于与第三管道6连通的通口。作为优选的，注入浆液存储设备包括连通的第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11，第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11中均装填拌和后悬浊型浆液，能够有效应对渗透系数较高材料的灌入；贮浆桶2用于存储从单向度注浆试验桶中流出的浆液。
本实施例中，所述进气管线4-1上设置有第一调节阀12。第一管道一端与高压空气供给源3连通，用于施加压力于第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11，设置于进气管线4-1上的第一调节阀12可综合调控注浆压力，实现浆液有效压注。
本实施例中，所述第二管道5上设置有第二调节阀13。第二管道5和第二调节阀13用于模拟注浆时背景压力(即现地应力)，通过第二调节阀13实现不同现地应力的模拟。
本实施例中，所述第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11之间设置有用于连通第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11的第五管道14，所述第五管道14的一端连接于第一浆液储存桶10底部，所述第五管道14的另一端与第二浆液储存桶11顶部连通。第五管道14的一端连接于第一浆液储存桶10底部，另一端与第二浆液储存桶11顶部连通，实现第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11直线连通，利用压力和重力实现第一浆液储存桶10中浆液向第二浆液储存桶11进行补给，解决试验过程浆液不足的问题。
本实施例中，所述第三管道6连接于单向度注浆试验桶1的底部。
本实施例中，所述第四管道7的一端与单向度注浆试验桶1上部连通，所述第四管道7的另一端与贮浆桶2底部连通。
本实施例中，所述第二荷重传感器9上设置有用于支撑贮浆桶2的支撑框架15。支撑框架15设置于贮浆桶2下，支撑框架15上开设有用于穿入和穿出第四管道7的通口，第一荷重传感器8用于检测从浆液存储设备注入到单向度注浆试验桶1的浆液量，第二荷重传感器9用于检测从单向度注浆试验桶1流入到贮浆桶2中浆液量，在灌入过程中两传感器相互配合，对数据进行核验，进一步保证量测准确性。
本实施例中，所述数据采集系统包括资料提取器16和与资料提取器16数据连通的工业电脑17，所述资料提取器16和第一荷重传感器8之间设置有用于采集第一荷重传感器8数据的第一线路18，所述资料提取器16和第二荷重传感器9之间设置有用于采集第二荷重传感器9数据的第二线路19。
本实施例中，所述单向度注浆试验桶1的数量为四个；所述单向度注浆试验桶1为透明有机玻璃试验桶，所述单向度注浆试验桶1桶身标注有刻度。便于观察浆液注入后的行走距离，确定灌入度。第三管道6与单向度注浆试验桶1的连接以及第四管道7与单向度注浆试验桶1的连接，两个连接均为可拆卸连接；四个单向度注浆试验桶1并排设置，根据砂土试件的渗透能力进行择一选择与第三管道6和第四管道7连接，可节省管道和阀门，降低成本，此外，可以避免浆液储存在其他管道中造成量测准确度降低。
采用本实用新型进行悬浊型浆液岩土体灌入度量测的方法，包括以下步骤：
步骤一、将拌和后悬浊型浆液装入第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11，将现场取回的砂土试件装入单向度注浆试验桶1中；
步骤二、通过高压空气供给源3向第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11中施加一设计空气压力，通过第一调节阀12进行压力调节使稍大于现地应力；
步骤三、通过高压空气供给源3向贮浆桶2中施加一压力(此压力等于现地应力)，通过第二调节阀13模拟不同现地应力；
步骤四、调节第一调节阀12使高压空气供给源3向第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11中施加设计注浆压力，将第一浆液储存桶10和第二浆液储存桶11中的浆液注入单向度注浆试验桶1中的砂土试件中，通过单向度注浆试验桶1外部刻度即时观察浆液灌入度，资料提取器16和工业电脑17采集并记录第一荷重传感器8和第二荷重传感器9的数据；
步骤五、通过高压空气供给源3所示设计注浆压力值、数据采集系统采集的数据绘制压力-流量-时间关系图，汇总不同现地应力下渗透注浆灌入度数据。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何限制，凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
