本发明公开了一种用于双层井壁壁间注浆工艺试验和效果检测的装置和方法，涉及双层井壁注浆技术领域，包括高压试验台、模型系统、压力加载系统、注浆系统及数据采集系统，模型系统密封放置在高压试验台内，模型系统与注浆系统相连通，压力加载系统位于高压试验台与模型系统之间，数据采集系统安装在需要采集数据的部位，试验方法通过七个步骤来完成。本发明能在模拟外层井壁施工冷缝、井壁应力和地下水压作用等实际工况的条件下，按设计的注浆工艺及参数进行壁间注浆试验，并能通过注浆后内层井壁混凝土应变的变化来分析注浆效果，在试验后直接观察和检测浆液的充填效果，进一步的可以评价注浆工艺和参数的合理性，进而进行优化。