[发明专利]注浆材料抗动水冲刷性能试验装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种注浆材料抗动水冲刷性能试验装置及使用方法，包括基座，所述基座上依次固定设置有控温水浴、水流缓解箱和动水冲刷槽和废水过滤箱，控温水浴、水流缓解箱和动水冲刷槽和废水过滤箱之间通过导水管连通，本发明用于测试浆液在富水环境下的抗动水冲刷性能和充填性能，将达到初凝状态的浆液进行测试，首先测出浆液在静水环境中的质量为m，放入动水冲刷槽中进行动水冲刷试验，在动水冲刷条件下剩余质量m0，浆体留存率为P，则P＝m₀/m×100％，动水冲刷时间为浆液由初凝状态到终凝状态所需要的时间；可以有效测试浆液抗动水冲刷性能和充填性能；同时充分考虑了地下水温度、地下水冲刷压力、地下水冲刷频率对注浆材料的影响。

技术领域

本发明涉及岩土工程注浆材料性能测试技术领域，具体为一种注浆材料抗动水冲刷性能试验装置及使用方法。

背景技术

在富水岩溶地区地下工程施工过程中，面临地下溶洞、断层带区域、岩石破碎、地质情况复杂等情况，容易发生安全事故，需要进行注浆加固，在富水岩溶地区的注浆加固治理中，受压力梯度影响地下水时常处于流动状态，无论是揭露后进行注浆加固封堵还是探查发现后采用超前注浆改造，均需要浆液注入地层后能够有效存留，不会被冲散流失。

现有的技术中，尚未有一整套的试验装置对富水环境下浆液的抗动水冲刷性能、存留率和充填性能进行系统性测试，为实现对注浆材料浆液抗动水冲刷能力的准确评价，开发一套浆液不同温度、不同冲刷压力、冲刷频率的动水冲刷试验装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波协同高压热水破岩钻井装置，有效提高页岩气钻井装置的寿命和效率，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种注浆材料抗动水冲刷性能试验装置，包括基座，所述基座上依次固定设置有控温水浴、水流缓解箱和动水冲刷槽和废水过滤箱，控温水浴、水流缓解箱和动水冲刷槽和废水过滤箱之间通过导水管连通。

作为本发明的进一步方案：所述动水冲刷槽前端设置有连通孔，该连接孔外侧连接有导水管，在连接孔内侧连接设置有推杆结构，在动水冲刷槽外表面上设置有冲刺控制显示屏，在动水冲刷槽内部中央固定设置试件槽，在动水冲刷槽尾部设置有残渣清理孔，所述残渣清理孔与下一段导水管连通。

作为本发明的进一步方案：所述推杆结构包括与连通孔密封连接的推杆外壳，在推杆外壳内设置有可伸缩的推杆，所述推杆的前端设置有压盘，在压盘上均匀布置有冲刷孔；所述压盘上设置若干出水孔以及出水频率控制装置和冲刷力控制装置，通过冲刺控制显示屏控制不同的冲刷压力、冲刷频率，充分考虑试验设备的多功能冲刷，实现不同地质环境下地下水对注浆材料的冲刷作用。

作为本发明的进一步方案：所述试件槽为一侧为缺口的容腔结构，在试件槽上均布有排水孔，所述试件槽的缺口与压盘位置对应，在推杆作用下调节压盘在试件槽内的位置；保障了水的冲刷主要集中在试件上。

作为本发明的进一步方案：所述控温水浴的外侧设置有控温组件以及相对应的控温显示屏；隧道的不同埋深，注浆加固必将面临不同温度地下水的冲刷作用，所述控温水浴箱3设置有控温组件以及相对应的控温显示屏，通过调节控温显示屏启动控温组件工作，实现水的升温或降温，更真实地模拟实际工程中的冲刷情况，使试验系统更具合理性、有效性。

作为本发明的进一步方案：在控温水浴和水流缓解箱之间的导水管上设置有自动控水结构；所述自动控水结构由增压泵、水流量感应组件、水流量调节组件三个控水组件构成，通过自动控水结构调节过水流量；所述控温水浴箱主要为水的处理系统，不能保证水的流速。因此，在控温水浴箱后面安装自动控水结构，不仅能控制水的流动以及流动速率，保障了冲刷装置的动水冲刷压力。

作为本发明的进一步方案：所述水流缓解箱整体为密封的容腔结构，在水流缓解箱内设置前后两块挡水板；其中前挡水板的上部分为完整挡板，下部分设有滤孔；后挡板设置为上部分带滤孔，下部分为完整挡板，两块挡水板结构是防止水压过大损坏冲刷设备。