一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置及模擬方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置及模擬方法，包括：模型箱，所述模型箱內(nèi)從左到右分隔為注漿區(qū)、堵漏區(qū)和儲(chǔ)蓄區(qū)，所述注漿區(qū)和堵漏區(qū)之間開(kāi)有第一通孔，堵漏區(qū)和儲(chǔ)蓄區(qū)之間開(kāi)有第二通孔，所述堵漏區(qū)內(nèi)側(cè)鋪設(shè)有鋼絲網(wǎng)，所述鋼絲網(wǎng)內(nèi)布滿(mǎn)卵石；加壓注水裝置，所述加壓注水裝置通入注漿區(qū)；以及監(jiān)測(cè)裝置，安裝在所述模型箱上，與儲(chǔ)蓄區(qū)相連通。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)在堵漏區(qū)鋪設(shè)有鋼絲網(wǎng)和卵石，可起到較好的防卵石塌落和堵漏效果；在泥漿中可以加入不同類(lèi)型添加劑，能夠探求漏漿壓力下達(dá)到最佳堵漏效果下的泥漿添加劑；且用料常見(jiàn)，操作簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置及模擬方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及防泥漿流失
，尤其涉及一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置及模擬方法，適用于如地測(cè)勘探、鉆孔灌注樁及地下連續(xù)墻施工等各類(lèi)地層鉆孔，因地下溶洞或暗河等原因?qū)е碌目變?nèi)泥漿流失現(xiàn)象的防治。
技術(shù)介紹
地測(cè)勘探、地下連續(xù)墻及鉆孔灌注樁等各類(lèi)地下施工技術(shù)都需要進(jìn)行地層鉆孔，而地層鉆孔過(guò)程中，影響鉆孔質(zhì)量的因素很多，其中鉆孔出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，會(huì)造成孔內(nèi)泥漿液面下降導(dǎo)致孔壁坍塌，影響鉆孔質(zhì)量、鉆孔速度、施工安全等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致各種安全事故。現(xiàn)急需一種能夠有效防止泥漿流失的方法。現(xiàn)有漏漿處理的方法，有通過(guò)高壓旋噴鉆機(jī)在周?chē)馏w形成帷幕，改良周?chē)馏w來(lái)進(jìn)行防滲的方法；也有回填片石和黏土堵漏法和投放堵漏材料等進(jìn)行處理。上述方式存在著以下問(wèn)題：(1)由于受到現(xiàn)場(chǎng)條件的限制而操作困難，浪費(fèi)時(shí)間和人力物力；(2)適用條件高，不具有普適性，對(duì)于特定工況以外的工程項(xiàng)目堵漏效果差，不能有效防止泥漿流失；(3)投放堵漏材料的品種、數(shù)量等存在選擇的困難。模型試驗(yàn)法是研究新方法實(shí)施的重要途徑，不僅工程造價(jià)低，且能有效模擬實(shí)際工程下的真實(shí)情況。現(xiàn)有的地層鉆孔模型試驗(yàn)并未考慮泥漿的流失與否，也不能測(cè)試漏漿處理方法的好壞，有必要設(shè)計(jì)一套地層鉆孔防泥漿流失的模型裝置來(lái)進(jìn)行模擬。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種操作方便、具有較好普適性的地層鉆孔防泥漿流失裝置和方法，以解決相關(guān)技術(shù)中存在的無(wú)法測(cè)量泥漿流失及無(wú)法評(píng)估漏漿處理方法好壞的問(wèn)題。以更好地應(yīng)用于實(shí)際工程，并為實(shí)際工程提供數(shù)據(jù)參考。同時(shí)，本專(zhuān)利技術(shù)可探究漏漿壓力下，添加不同泥漿添加劑配方的堵漏效果試驗(yàn)。本專(zhuān)利技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：第一方面，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置，包括：模型箱，所述模型箱內(nèi)從左到右分隔為注漿區(qū)、堵漏區(qū)和儲(chǔ)蓄區(qū)，所述注漿區(qū)和堵漏區(qū)之間開(kāi)有第一通孔，堵漏區(qū)和儲(chǔ)蓄區(qū)之間開(kāi)有第二通孔；加壓注水裝置，所述加壓注水裝置通入注漿區(qū)；以及監(jiān)測(cè)裝置，安裝在所述模型箱上，與儲(chǔ)蓄區(qū)相連通。進(jìn)一步地，所述模型箱為具有可打開(kāi)頂蓋的透明模型箱。進(jìn)一步地，還包括鎖緊結(jié)構(gòu)，所述鎖緊結(jié)構(gòu)裝夾在所述模型箱頂部和底部。進(jìn)一步地，所述注漿區(qū)內(nèi)設(shè)有由外置電機(jī)控制的帶葉片的攪拌機(jī)。進(jìn)一步地，所述注漿區(qū)內(nèi)可添加不同的堵漏添加劑。進(jìn)一步地，所述堵漏區(qū)內(nèi)側(cè)鋪設(shè)有鋼絲網(wǎng)，所述鋼絲網(wǎng)內(nèi)布滿(mǎn)卵石。進(jìn)一步地，所述卵石粒徑大小從左向右逐漸減小。進(jìn)一步地，靠注漿區(qū)一側(cè)鋪設(shè)50×50mm大網(wǎng)孔鋼絲網(wǎng)，靠?jī)?chǔ)蓄區(qū)一側(cè)鋪設(shè)10×10mm小網(wǎng)孔鋼絲網(wǎng)。進(jìn)一步地，所述加壓注水裝置包括水箱、增壓泵、控壓計(jì)量器和壓力罐，所述水箱、增壓泵和壓力罐通過(guò)管路依次相連，控壓計(jì)量器分別與增壓泵和壓力罐相連，壓力罐通過(guò)管路通入注漿區(qū)。進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)裝置包括液管以及安裝在所述液管上的測(cè)壓器、流量計(jì)和閥門(mén)。第二方面，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例還提供一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬方法，該方法在第一方面所述的裝置中實(shí)現(xiàn)，該方法包括：試驗(yàn)?zāi)M：向注漿區(qū)注滿(mǎn)已加入堵漏添加劑的泥漿、堵漏區(qū)鋪設(shè)卵石，通過(guò)加壓注水裝置向注漿區(qū)內(nèi)注水進(jìn)行加壓，泥漿通過(guò)堵漏區(qū)部分滲透進(jìn)儲(chǔ)蓄區(qū)；監(jiān)測(cè)觀察：通過(guò)監(jiān)測(cè)裝置觀察加壓過(guò)程中壓力和流量的讀數(shù)變化并記錄，并可以此為根據(jù)向泥漿中加入不同類(lèi)型堵漏添加劑，觀察在漏漿壓力下，添加不同泥漿添加劑配方的堵漏效果。根據(jù)上述技術(shù)方案，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例在堵漏區(qū)鋪設(shè)有鋼絲網(wǎng)，并在鋼絲網(wǎng)內(nèi)布滿(mǎn)卵石，可起到較好的防卵石塌落和堵漏效果。注水加壓后，泥漿滲透過(guò)程中滲透性會(huì)發(fā)生變化，從而使得泥漿更難進(jìn)入儲(chǔ)蓄區(qū)，起到較好的防漏效果。在儲(chǔ)蓄區(qū)外接監(jiān)測(cè)裝置，用以測(cè)量經(jīng)過(guò)堵漏區(qū)滲透入儲(chǔ)蓄區(qū)泥漿的壓力和流量大小，用以監(jiān)測(cè)裝置防漏效果，并可以此為根據(jù)向泥漿中加入不同類(lèi)型添加劑，可探求漏漿壓力下達(dá)到最佳堵漏效果下的泥漿添加劑。附圖說(shuō)明此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本專(zhuān)利技術(shù)的一部分，本專(zhuān)利技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本專(zhuān)利技術(shù)，并不構(gòu)成對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置的整體結(jié)構(gòu)剖切示意圖。圖2為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的模型箱頂蓋俯視示意圖。圖3為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的有機(jī)玻璃板示意圖。圖4位本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的大網(wǎng)孔菱形鋼絲網(wǎng)示意圖。圖5為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的小網(wǎng)孔菱形鋼絲網(wǎng)示意圖。附圖標(biāo)記：1、螺桿；2、攪拌機(jī)；3、有機(jī)玻璃板；4、大網(wǎng)孔鋼絲網(wǎng)；5、卵石；6、小網(wǎng)孔鋼絲網(wǎng)；7、測(cè)壓器；8、流量計(jì)；9、閥門(mén)；10、液管；11、鋼梁；12、螺栓；13、橡膠圈；14、模型箱；15、鋼板；16、鋼支架底座；17、水箱；18、增壓泵；19控壓計(jì)量器；20、壓力罐。具體實(shí)施方式需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)。需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類(lèi)似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的術(shù)語(yǔ)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請(qǐng)的實(shí)施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送猓g(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。為了便于描述，在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來(lái)描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語(yǔ)“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述作出相應(yīng)解釋。現(xiàn)在，將參照附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。然而，這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來(lái)實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請(qǐng)的公開(kāi)徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置，其特征在于，包括：/n模型箱，所述模型箱內(nèi)從左到右分隔為注漿區(qū)、堵漏區(qū)和儲(chǔ)蓄區(qū)，所述注漿區(qū)和堵漏區(qū)之間開(kāi)有第一通孔，堵漏區(qū)和儲(chǔ)蓄區(qū)之間開(kāi)有第二通孔，所述堵漏區(qū)內(nèi)側(cè)鋪設(shè)有鋼絲網(wǎng)，所述鋼絲網(wǎng)內(nèi)布滿(mǎn)卵石；/n加壓注水裝置，所述加壓注水裝置通入注漿區(qū)；以及/n監(jiān)測(cè)裝置，安裝在所述模型箱上，與儲(chǔ)蓄區(qū)相連通。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置，其特征在于，包括：
模型箱，所述模型箱內(nèi)從左到右分隔為注漿區(qū)、堵漏區(qū)和儲(chǔ)蓄區(qū)，所述注漿區(qū)和堵漏區(qū)之間開(kāi)有第一通孔，堵漏區(qū)和儲(chǔ)蓄區(qū)之間開(kāi)有第二通孔，所述堵漏區(qū)內(nèi)側(cè)鋪設(shè)有鋼絲網(wǎng)，所述鋼絲網(wǎng)內(nèi)布滿(mǎn)卵石；
加壓注水裝置，所述加壓注水裝置通入注漿區(qū)；以及
監(jiān)測(cè)裝置，安裝在所述模型箱上，與儲(chǔ)蓄區(qū)相連通。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置，其特征在于，所述模型箱為具有可打開(kāi)頂蓋的透明模型箱。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置，其特征在于，還包括鎖緊結(jié)構(gòu)，所述鎖緊結(jié)構(gòu)裝夾在所述模型箱頂部和底部。


4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置，其特征在于，所述注漿區(qū)內(nèi)設(shè)有由外置電機(jī)控制的帶葉片的攪拌機(jī)。


5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置，其特征在于，所述注漿區(qū)內(nèi)可添加不同的堵漏添加劑。


6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地層鉆孔防泥漿流失的模擬裝置，其特征在于，所述卵石粒徑大小從左向右逐漸減小。

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏新江，郝威，王霄，朱漢華，丁智，吳熙，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江大學(xué)城市學(xué)院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江;33