(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222144704.9 (22)申请日 2022.08.15 (73)专利权人 中铁十四局集团有限公司 地址 250000 山东省济南市历下区奥体西 路2666号铁建大厦A座 专利权人 河南工业大 学　 郑州地铁集团有限公司 (72)发明人 孙立军　曾长女　黄小雷　郭长龙　 马云鹏　高建森　胡成栋　岳真　 李梦岚　魏然　祖培翔　王世慧　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 严小艳 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01)G01N 21/85(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/03(2006.01) (54)实用新型名称 一种注浆模拟试验 装置及试验系统 (57)摘要 本申请涉及模拟试验技术领域， 具体而言， 涉及一种注 浆模拟试验装置及试验系统。 本实用 新型提供的一种注浆模拟试验装置， 包括： 可移 动支架， 可移动支架上设置有用于盛放粉砂土的 透明玻璃箱， 以及能够向透明玻璃箱内注入浆液 的注浆单元， 透明玻璃箱与注 浆单元通过注浆管 连接， 注浆单元包括能够自发提供压注动力的动 力组件。 通过设置可移动支架， 能够方便注浆模 拟试验装置的转移， 利于改变试验所处的环境， 可通过将试验装置转移至施工 现场的形式， 针对 性进行注 浆模拟试验， 有效提高模拟结果的真实 性。 透明玻璃箱能够利于直观反应试验箱体内部 的粉砂土在 注浆后的状态变化， 实现可视化条件 下粉砂层中注浆模拟过程的观测。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 218121779 U 2022.12.23 CN 218121779 U 1.一种注浆模拟试验装置， 其特征在于， 包括： 可移动支架， 所述可移动支架上设置有 用于盛放粉砂土的透明玻璃箱， 以及能够向所述透明玻璃箱内注入浆液 的注浆单元， 所述 透明玻璃箱与所述注 浆单元通过注浆管连接， 所述注浆单元包括能够自发提供压注动力的 动力组件。 2.根据权利要求1所述的注浆模拟试验装置， 其特征在于， 所述可移动支架上设置有可 调节台架， 所述透明玻璃箱安装在所述可调节台架上， 所述透明玻璃箱顶部设置有用于模 拟粉砂土体受力状况的压力组件。 3.根据权利要求1所述的注浆模拟试验装置， 其特征在于， 所述注浆单元还包括用于承 装浆液的浆液储罐， 所述动力组件包括发电机以及空气压缩机， 所述空气压缩机与所述浆 液储罐之间设置有气压连通管。 4.根据权利要求3所述的注浆模拟试验装置， 其特征在于， 所述气压连通管上设置有气 压调节阀 以及压力 传感器， 所述气 压调节阀及所述压力传感器依次设置在所述空气压缩机 与所述浆液储罐之间。 5.根据权利要求3所述的注浆模拟试验装置， 其特征在于， 所述注浆管包括透明玻璃 管， 所述透明玻璃管 连接在所述 浆液储罐与所述透明玻璃 箱之间。 6.根据权利要求3所述的注浆模拟试验装置， 其特征在于， 所述注浆管上安装有流量调 节阀及排气阀， 所述流量调节阀设置在所述注浆管与所述浆液储罐 的相接部位， 所述排气 阀设置在所述注浆管与所述透明玻璃 箱的相接 部位。 7.根据权利要求6所述的注浆模拟试验装置， 其特征在于， 所述注浆管包括分别与 所述 浆液储罐及所述透明玻璃箱对应设置的进浆端及出浆端， 所述浆液储罐的底部与所述透明 玻璃箱的底部 分别设置有 出浆口及注浆口， 所述进浆端与所述出浆口之间以及所述出浆端 与所述注浆口之间均通过螺纹连接套可拆卸连接 。 8.根据权利要求7所述的注浆模拟试验装置， 其特征在于， 所述出浆端的端口连接有注 浆针头， 所述注浆针头设置在所述透明玻璃 箱内部， 且至少一部分伸入 粉砂土。 9.一种注浆模拟试验系统， 其特征在于， 包括权利要求1 ‑8中任一项所述的注浆模拟试 验装置以及信息采集系统， 所述信息采集系统包括激光片源发射器、 CCD 工业相机及数据收 集单元， 所述激光片源发射器设置在所述透明玻璃箱的侧部， 用于将发射的激光经过所述 透明玻璃 箱并穿透粉砂土， 所述C CD工业相机的拍摄方向位于 激光平面的法线方向。 10.根据权利要求9所述的注浆模拟试验系统， 其特征在于， 所述数据收集单元包括数 据终端， 所述CCD 工业相机与所述数据终端电连接， 用于将拍摄采集到的图像信息传输至所 述数据终端并进行处 理分析。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218121779 U 2一种注浆模拟试验装 置及试验系统 技术领域 [0001]本申请涉及模拟试验技术领域， 具体而言， 涉及一种注浆模拟试验装置及试验系 统。 背景技术 [0002]进入21世纪以来， 随着我国经济的不断发展以及人们水平不断提高， 随之而来的 是城市人口逐渐增多， 城市规模逐渐扩 大， 由于地上可利用的空间越来越少， 人类便开始充 分利用地下空间资源， 修建许多地下停车场、 地下商场、 地铁等基础建设。 然而由于地质条 件的复杂性及不可预见性， 地下工程在实施过程中不免会遇到软土层等不良地质体， 因此 针对不良地质体的研究成为现如今发展的焦点。 [0003]在我国粉砂地层分布十分广泛， 由于粉砂土 的颗粒分布很不均匀， 砂粒含量占据 最大比例， 属于级配不良土， 具有结构松散、 黏聚力差、 自稳能力较差及地基承载力不足等 特点。 在该类土质地层中开挖隧道或其他建筑空洞， 通常会导致周围土体坍塌、 地面沉降等 问题， 由于地下水 的存在还会出现流砂、 管涌等现象， 会造成巨大 的经济损失及人员伤亡。 因此针对此类地质层地下施工前需对其进行加固处理， 以提高周围土体的力学性能， 减少 因开挖引起的地 面沉降及对相邻建筑物的影响。 [0004]对于砂土地层加固的方法有很多， 如强夯法、 换填法、 地下连续墙法等， 但在施工 场地、 设备及造价等方面都受到限制 。 然而注浆加固法是目前最常用且最有效的加固方法 之一， 具有施工 设备简单、 施工工期短、 规模小、 产生的噪音和污染少以及节约资源等优点， 能起到加固补修、 防渗堵漏的作用。 目前， 虽然注浆法已广泛用于工程实践中， 但其注浆理 论还相对落后、 注浆技术还有待提高， 对于粉砂层注浆机理及注浆材料选用的研究也相对 较少， 其地质层浆液的扩散形式主 要为渗透扩散 。 [0005]通常模拟试验都限制在实验室里， 并且试验箱体大部分为不透明的密闭箱， 只能 测定室内温度下的注浆变化， 而且不利于观测试验箱体内粉砂土及浆液的状态变化。 实用新型内容 [0006]本申请的目的是提供一种注浆模拟试验装置， 能够改变试验所处的环境， 在全三 维可视化条件下观测粉砂 层中注浆模拟过程。 [0007]为了实现上述目的， 第一方面， 本实用新型提供了一种注浆模拟试验装置， 包括： 可移动支架， 所述可移动支架上设置有用于盛放粉砂土的透明玻璃箱， 以及能够向所述透 明玻璃箱内注入浆液 的注浆单元， 所述透明玻璃箱与所述注浆单元通过注浆管连接， 所述 注浆单元包括能够自发提供压注动力的动力组件。 [0008]在可选的实施方式中， 所述可移动支架上设置有可调节台架， 所述透明玻璃箱安 装在所述可调节台架上， 所述透明玻璃箱顶部 设置有用于模拟粉砂土体受力状况的压力组 件， 所述压力组件 包括承台及砝码。 [0009]在可选的实施方式中， 所述注浆单元还包括用于承装浆液的浆液储罐， 所述动力说　明　书 1/7 页 3 CN 218121779 U 3