[发明专利]一种阀管注浆模型试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种阀管注浆模型试验装置，其特征是，包括模型槽和在模型槽内进行注浆的阀管注浆系统，所述模型槽包括由三面带底部支撑的竖向钢板连接围成半包围结构，一侧的开口用于向半包围结构中填土，三块竖向钢板下端和底部支撑焊接为一个整体；所述底部支撑预留螺栓孔，通过膨胀螺栓锚固在混凝土地面中；

所述阀管注浆系统包括用于储料的钢筒，所述钢筒的底部与进浆装置相连通，上部与出浆装置相连通，一个侧面上设有能够是钢筒内保持恒定压力的恒压装置；

所述进浆装置包括放置于电子秤上的用于盛放浆液的容器桶，容器桶经伸入到其内的进浆管道连通至钢筒，进浆管道上设有进浆逆止阀；

所述出浆装置包括一端与钢筒上端出浆口连通的出浆管道，出浆管道另一端上设有多向接头，多向接头能够连接多个侧向带出浆孔的出浆管，所述出浆管道上设有出浆逆止阀和流量计；

所述恒压装置包括支座，支座上设置有摇杆和活塞，活塞的活塞杆一端通过螺栓安装并伸入到与钢筒加压口中，另一端与摇杆相连。

2.如权利要求1所述的阀管注浆模型试验装置，其特征是，所述钢筒上与恒压装置相对另一侧面上设有压力装置，所述压力装置包括通过螺栓和橡胶皮安装于钢筒监测口的储油器，储油器上连接有用于监测注浆压力的压力表。

3.如权利要求1所述的阀管注浆模型试验装置，其特征是，所述钢筒底部还设有清洗装置，所述清洗装置包括连通至钢筒内的清洗口，清洗口上设有清洗开关。

4.如权利要求1所述的阀管注浆模型试验装置，其特征是，所述竖向钢板带有刻度线。

5.如权利要求1所述的阀管注浆模型试验装置，其特征是，所述的竖向钢板用Q235钢板。

6.如权利要求1所述的阀管注浆模型试验装置，其特征是，所述进浆管道包括进浆软管和进浆钢管，进浆软管由橡胶管组成，一端插入容器桶内的浆液中，另一端通过进浆管箍和进浆钢管连接，进浆钢管通过螺栓与钢筒的进浆口连接，进浆钢管上设有用于阻止浆液回流的进浆逆止阀。

7.如权利要求1所述的阀管注浆模型试验装置，其特征是，所述出浆管道包括出浆软管、出浆钢管和出浆阀门，出浆软管一端通过螺栓与钢筒的出浆口相连，另一端通过出浆管箍与出浆钢管相连，出浆钢管设有出浆阀门，出浆软管上设有用于防止浆液回流的出浆逆止阀，出浆软管上设有用于控制流量的流量计，出浆钢管另一端设有多向接头。

8.如权利要求1所述的阀管注浆模型试验装置，其特征是，所述出浆管底部由螺帽封闭，出浆管上设有阀管开关，出浆管顶部与多向接头连接。

9.一种利用阀管注浆模型试验装置的试验方法，其特征是，步骤如下：

1）、安装模型槽，首先用膨胀螺栓将模型槽的三块竖向钢板的底部支撑固定在混凝土地面上，将三块竖向钢板用螺栓连接成半包围结构，根据现场土体压实度进行模型路堤填筑，边坡坡比按现场路基坡比取值；每层填土高度控制在30cm；压实完成后在路基表面上覆一层防渗土工布，土工布上覆不少于30cm厚的粉土防止注浆时浆液上涌；

2）、打孔下管，用铁锤将套管打入土中，入土深度不少于50cm，将侧向预留出浆孔的出浆管插入套管中，出浆孔按两排孔布置，拔出套管，出浆孔处需包裹一层滤纸，防止拔出套管后堵塞出浆孔，对出浆管附近扰动土体进行压实补强；按照不同间距一次性在土体中打多个孔，同时进行注浆；

3）、配制浆液，根据具体施工设计要求按照水灰比配浆，水灰按重量比不宜大于1:0.8，以浆液流动性较好为宜；

4）、阀管注浆；

A.连接好阀管注浆系统，关闭出浆阀门、阀管开关和清洗开关，将配制好的浆液倒入容器桶中，并进行搅拌防止沉浆，手动来回拉压摇杆，浆液被吸入钢筒，当钢筒注满浆液后，压力表读数开始增加；

（2）继续拉压摇杆至压力表读数达到预设压力；注浆压力控制在0.2MPa～0.4MPa；若注浆压力为F，一次性在土体中打孔数为n，则压力表读数F_n=F*n；

先打开每个阀管系统的阀管开关，然后打开出浆阀门，进行注浆；压力表读数有所下降，加快拉压摇杆，对压力进行补强，使压力表读数恢复至预设压力；注浆速率不宜大于0.03kg/s；当浆液从路基侧面涌出或电子秤时数不变时，停止拉压摇杆并关闭出浆阀门，拔出出浆管，防止浆液凝固；

5）、清洗

将进浆软管放入清水中，打开出浆阀门，拉压摇杆清理剩余浆液；停止拉压摇杆并打开清洗开关，将钢筒中的清水排净。