一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型

本发明涉及教学用品，具体为一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型。

背景技术：

1、在现有的装配式建筑专业知识、技能的教学和培训过程中，需要学生和工人了解和学习空间连通裂隙注浆扩散机制。但是注浆效果受多方面因素的影响，其中一个重要的方面就是浆液的扩散规律，即对于某个固定裂隙开度的裂隙，浆液渗透进去后是如何扩散的，随着浆液的不断注入变现出何种运移机制，对于多条裂隙，特别是多条层状和竖向裂隙相互连通的扩散规律研究较少，缺乏大型模型试验对三维层状节理化岩体注浆水泥浆液扩散的规律进行分析和验证。

2、为更加准确和便捷的获得在特定注浆参数下，浆液在地质体的扩散规律和浆液性质的适宜性，大尺度物理模拟试验是解决上述问题的有效手段，但目前常见的试验模型，无法模拟多种形态的地质结构以及所需要注浆的钻孔深度，为此，针对尖山磷矿层状节理化的地层特性，故而提出了一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，深入探讨空间连通裂隙注浆扩散机制，并据此对传统注浆工艺提出改善建议。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，具备观测效果好、仿真性高等优点，解决了目前常见的试验模型，无法模拟多种形态的地质结构以及所需要注浆的钻孔深度的问题。

3、(二)技术方案

4、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，包括底座，所述底座的外表面固定连接有呈四角分布的弧形壳，所述底座的顶部固定连接有观测箱，所述观测箱的外表面固定连接有呈四角分布的安装壳，所述观测箱的内部填充油透明耗材，所述透明耗材的内部设有呈竖向等距离分布的隔板，所述透明耗材的内部设有延伸至观测箱上方的支撑筒，所述底座的内部设有驱动组件，所述底座的内部设有与驱动组件传动连接且延伸至安装壳内部的转动组件，所述转动组件的外表面设有与之螺纹连接且与安装壳滑动连接的运动杆，所述运动杆的外表面设有与隔板适配的压紧组件，所述运动杆的顶端设有连接组件。

5、本发明的有益效果是：

6、1)、该具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，首先将支撑筒放置于观测箱的中心位置，再将透明耗材放入观测箱的内部，即可通过隔板将不同粗细程度的透明耗材分隔开，最后即可将注浆设备插入支撑筒内部，即可提拉支撑筒使注浆装置的喷射头漏出，即可向透明耗材的内部进行注浆操作，从而实现对注浆扩散情况进行模拟观测的效果，具备了观测效果好的优点。

7、2)、该具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，在使用过程中，如要模拟地底深处的注浆效果时，由于实际情况在深处注浆，上方的土壤会对下方的土壤产生压力，故而通过驱动组件带动转动组件发生转动，即可在螺纹的推动下带动运动杆向下运动，直至带动压紧组件向下压紧隔板，从而达到模拟上方土壤挤压下方土壤的效果，具备了仿真性高的优点。

8、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

9、进一步，所述驱动组件包括驱动电机和驱动齿轮，所述底座的内部固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有驱动齿轮。

10、采用上述进一步方案的有益效果是，通过驱动电机的输出端即可带动驱动齿轮发生转动。

11、进一步，所述转动组件包括转动螺纹杆和转动齿轮，所述底座的内部转动连接有延伸至安装壳内部且与运动杆螺纹连接的转动螺纹杆，所述转动螺纹杆的底部固定连接有与同一个驱动齿轮啮合的转动齿轮。

12、采用上述进一步方案的有益效果是，驱动齿轮即可带动与之啮合的转动齿轮发生转动，从而使转动螺纹杆在运动杆的内部转动，即可在螺纹的推动下，带动运动杆上下运动。

13、进一步，所述压紧组件包括安装套筒、第一延伸杆、第一压紧板、第二延伸杆和第二压紧板，所述运动杆的外表面滑动连接有安装套筒，所述安装套筒的外表面固定连接有第一延伸杆，所述第一延伸杆的底部固定连接有与隔板适配的第一压紧板，所述安装套筒的外表面固定连接有第二延伸杆，所述第二延伸杆的底部固定连接有与隔板适配的第二压紧板；

14、进一步，所述连接组件包括连接螺纹杆和内螺纹块，所述运动杆的顶部固定连接有连接螺纹杆，所述连接螺纹杆的外表面螺纹连接有与安装套筒适配的内螺纹块。

15、采用上述进一步方案的有益效果是，通过运动杆向下运动，即可带动内螺纹块向下运动，直至通过内螺纹块向下推动安装套筒，即可带动第一压紧板和第二压紧板向下挤压隔板。

16、进一步，所述底座的正面设有显示器，所述观测箱的内腔低壁设有与显示器电连接的压力传感器。

17、采用上述进一步方案的有益效果是，当压力传感器受到压力时，即可通过显示器观测压力程度，从而进行实时调整。

18、进一步，所述底座的正面设有与驱动组件电连接的控制旋钮。

19、采用上述进一步方案的有益效果是，便于在试验过程中调节压力大小。

技术特征：

1.一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的外表面固定连接有呈四角分布的弧形壳(1001)，所述底座(1)的顶部固定连接有观测箱(2)，所述观测箱(2)的外表面固定连接有呈四角分布的安装壳(3)，所述观测箱(2)的内部填充油透明耗材(4)，所述透明耗材(4)的内部设有呈竖向等距离分布的隔板(5)，所述透明耗材(4)的内部设有延伸至观测箱(2)上方的支撑筒(6)，所述底座(1)的内部设有驱动组件(7)，所述底座(1)的内部设有与驱动组件(7)传动连接且延伸至安装壳(3)内部的转动组件(8)，所述转动组件(8)的外表面设有与之螺纹连接且与安装壳(3)滑动连接的运动杆(9)，所述运动杆(9)的外表面设有与隔板(5)适配的压紧组件(10)，所述运动杆(9)的顶端设有连接组件(11)。

2.根据权利要求1所述的一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，其特征在于：所述驱动组件(7)包括驱动电机(71)和驱动齿轮(72)，所述底座(1)的内部固定连接有驱动电机(71)，所述驱动电机(71)的输出端固定连接有驱动齿轮(72)。

3.根据权利要求2所述的一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，其特征在于：所述转动组件(8)包括转动螺纹杆(81)和转动齿轮(82)，所述底座(1)的内部转动连接有延伸至安装壳(3)内部且与运动杆(9)螺纹连接的转动螺纹杆(81)，所述转动螺纹杆(81)的底部固定连接有与同一个驱动齿轮(72)啮合的转动齿轮(82)。

4.根据权利要求3所述的一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，其特征在于：所述压紧组件(10)包括安装套筒(101)、第一延伸杆(102)、第一压紧板(103)、第二延伸杆(104)和第二压紧板(105)，所述运动杆(9)的外表面滑动连接有安装套筒(101)，所述安装套筒(101)的外表面固定连接有第一延伸杆(102)，所述第一延伸杆(102)的底部固定连接有与隔板(5)适配的第一压紧板(103)，所述安装套筒(101)的外表面固定连接有第二延伸杆(104)，所述第二延伸杆(104)的底部固定连接有与隔板(5)适配的第二压紧板(105)。

5.根据权利要求4所述的一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，其特征在于：所述连接组件(11)包括连接螺纹杆(111)和内螺纹块(112)，所述运动杆(9)的顶部固定连接有连接螺纹杆(111)，所述连接螺纹杆(111)的外表面螺纹连接有与安装套筒(101)适配的内螺纹块(112)。

6.根据权利要求1所述的一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，其特征在于：所述底座(1)的正面设有显示器(12)，所述观测箱(2)的内腔低壁设有与显示器(12)电连接的压力传感器(14)。

7.根据权利要求1所述的一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，其特征在于：所述底座(1)的正面设有与驱动组件(7)电连接的控制旋钮(13)。

技术总结本发明涉及教学用品技术领域，且公开了一种具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，包括底座，所述底座的外表面固定连接有呈四角分布的弧形壳，所述底座的顶部固定连接有观测箱，所述观测箱的外表面固定连接有呈四角分布的安装壳，所述观测箱的内部填充油透明耗材，所述透明耗材的内部设有呈竖向等距离分布的隔板，所述透明耗材的内部设有延伸至观测箱上方的支撑筒，所述底座的内部设有驱动组件。该具备注浆段长的三维可视化层状节理注浆试验模型，具备观测效果好、仿真性高等优点，解决了目前常见的试验模型，无法模拟多种形态的地质结构以及所需要注浆的钻孔深度的问题。技术研发人员：者亚雷,侯克鹏,孙华芬,牛向东受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：技术公布日：2024/5/20