CN108867555A - 一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，包括机箱，所述机箱内壁的两侧之间固定连接有分隔板，所述分隔板的顶部固定连接有液压箱，所述机箱内壁的两侧且位于分隔板的底部滑动连接有升降板，所述机箱内壁底部的两侧均通过轴承转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端贯穿升降板并延伸至升降板的顶部，涉及水下混凝土工程裂缝封堵技术领域。该用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置和方法，很好的实现了对裂缝模拟试件进行很好的夹紧固定，避免了出现测试人员在进行测试过程中有测试液从裂缝模拟试件与水压接口处漏出的情况发生，防止影响对裂缝封堵效果的检测精度，保证了裂缝封堵效果评估的准确性。

Description

一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置和方法

技术领域

本发明涉及水下混凝土工程裂缝封堵技术领域，具体为一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置和方法。

背景技术

混凝土结构裂缝是混凝土工程常见病害，对于大坝、过水隧洞、过水管道等结构，混凝土一旦出现裂缝，水流就会在水压作用下大量从裂缝中渗漏，引发更大的结构安全风险和社会安全风险，这种裂缝的修复，往往需要在水压正常存在的情况下实施，一般采用的方案是高压注浆等，然后修复人员需要对水下修复裂缝的封堵效果进行检测评估，以保证裂缝修补完好，因此人们需要对裂缝的封堵效果测试进行模拟实验。

目前人们在对混凝土封堵效果进行测试时，大多是直接通过模拟水下水流的水量和水压效果，需要对裂缝模拟试件上开孔，然而，这样的测试方式不能实现对裂缝模拟试件进行很好的夹紧固定，经常出现测试人员在进行测试过程中有测试液从裂缝模拟试件与水压接口处漏出的情况发生，从而严重影响了对裂缝封堵效果的检测精度，无法保证裂缝封堵效果评估的准确性，给测试人员的裂缝封堵效果评价工作带来了极大的不便。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置和方法，解决了现有的测试方式不能实现对裂缝模拟试件进行很好的夹紧固定，经常出现测试人员在进行测试过程中有测试液从裂缝模拟试件与水压接口处漏出情况发生的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，包括机箱，所述机箱内壁的两侧之间固定连接有分隔板，所述分隔板的顶部固定连接有液压箱，所述机箱内壁的两侧且位于分隔板的底部滑动连接有升降板，所述机箱内壁底部的两侧均通过轴承转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端贯穿升降板并延伸至升降板的顶部，所述螺纹杆延伸至升降板顶部的一端通过轴承与分隔板的底部转动连接，所述螺纹杆位于升降板顶部的外表面固定连接有第一锥齿轮，所述升降板的内部固定连接有与螺纹杆相适配的螺纹套筒，所述液压箱内壁底部的两侧均通过固定架固定连接有传动套筒，且传动套筒的内部螺纹连接有丝杆，所述丝杆的一端依次贯穿液压箱和机箱并延伸至机箱的外部，所述丝杆的另一端通过轴承转动连接有挤压块，所述液压箱内壁的底部和分隔板的顶部均开设有相互适配的通孔，且通孔的内部固定连接有橡胶密封垫片。

优选的，所述挤压块的一侧开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内壁通过挤压弹簧固定连接有挤压头，所述挤压头远离挤压弹簧的一侧贯穿挤压块并延伸至挤压块的一侧，所述挤压头延伸至挤压块一侧的表面与橡胶密封垫片的一侧接触。

优选的，所述机箱内壁的两侧均通过轴承转动连接有传动杆，所述传动杆的一端固定连接有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述传动杆的另一端贯穿机箱并延伸至机箱的外部，所述传动杆延伸至机箱外部的一端固定连接有旋转手柄。

优选的，所述升降板的顶部通过限位块活动连接有裂缝模拟试件，且裂缝模拟试件的顶部贯穿通孔并延伸至通孔的内部。

优选的，所述机箱的底部固定连接有出水舱，且出水舱的底部固定连接有排水嘴，所述机箱的底部通过支撑架固定连接有底板，且底板的顶部活动连接有与排水嘴相适配的集水量杯。

优选的，所述机箱的顶部固定连接有储水箱，且储水箱的内部固定连接有水压可控制水泵，所述水压可控式水泵的出水口连通有出水管，所述出水管远离水压可控式水泵的一端依次贯穿机箱和液压箱并延伸至液压箱的内部，所述出水管的内部固定连接有液压传感器。

优选的，所述机箱的正面通过合页铰接有箱门，且机箱正面的顶部分别固定连接有控制开关和显示器。

本发明还公开了一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置的方法，具体包括以下步骤：

S1、先打开箱门将将待进行测试的裂缝模拟试件放在限位块形成的限位槽内，然后测试人员可转动旋转手柄使传动杆分别通过第二锥齿轮和第一锥齿轮带动螺纹杆旋转，螺纹杆会分别通过螺纹套筒和升降板带动裂缝模拟试件上升；

S2、当裂缝模拟试件的顶部贯穿通孔并插入液压箱内时，测试人员可旋转丝杆，使丝杆分别通过传动套筒和挤压块带动挤压头向液压箱的内部运动，使挤压头将橡胶密封垫片很好的挤压在裂缝模拟试件的表面上，这样既可完成对裂缝模拟试件的安装工作；

S3、之后关闭箱门，将液压箱装满水，开启水压可控式水泵调整储水箱进液流量，实现向液压箱内提供恒定50米～400米水头的水压力，液压传感器会对从储水箱泵出的水压进行检测，并将检测的结构在显示器上显示出来，液压箱内的水会在压力作用下沿着裂缝模拟试件流入出水舱；

S4、之后保持排水嘴内的阀门打开，在水压力的作用下，裂缝模拟试件缝隙中的水是流动的，在裂缝模拟试件上钻孔，并实施注浆直至注浆完成，此时裂缝基本不渗水或微小渗漏，持续1小时；

S5、之后关闭排水嘴上的阀门，清空集水量杯内的液体，调节水压可控式水泵使得液压箱内恒压在50米～400米水头的水压力，恒压24小时；

S6、最后关闭水压可控式水泵，卸去液压箱内的压力，打开排水嘴内的阀门，将出水舱中渗漏的液体放入渗流到集水量杯中，称取渗出液体的体积，来定量评估压力水作用下裂缝封堵的效果。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置和方法。具备以下有益效果：

(1)、该用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置和方法，通过在机箱内壁的两侧且位于分隔板的底部滑动连接有升降板，且机箱内壁底部的两侧均通过轴承转动连接有螺纹杆，再分别通过第一锥齿轮、传动杆、螺纹套筒、传动套筒、丝杆、挤压块、通孔和橡胶密封垫片的配合设置，可实现将密封圈很好的与裂缝模拟试件的表面进行很好的接触贴合，这样很好的实现了对裂缝模拟试件进行很好的夹紧固定，避免了出现测试人员在进行测试过程中有测试液从裂缝模拟试件与水压接口处漏出的情况发生，防止影响对裂缝封堵效果的检测精度，保证了裂缝封堵效果评估的准确性，从而大大方便了测试人员的裂缝封堵效果评价工作。

(2)、该用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置和方法，通过在机箱的底部固定连接有出水舱，且出水舱的底部固定连接有排水嘴，再通过在机箱的底部通过支撑架固定连接有底板，且底板的顶部活动连接有与排水嘴相适配的集水量杯，可实现对测试中泄漏的水进行集中收集和测量，从而很好的实现对裂缝封堵效果进行定量评价。

(3)、该用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置和方法，通过在机箱的顶部固定连接有储水箱，且储水箱的内部固定连接有水压可控制水泵，再通过在水压可控式水泵的出水口连通有出水管，且出水管的内部固定连接有液压传感器，可实现对液压箱内部的出水压力进行检测和控制，从而保证了裂缝模拟试件能够在相应水压状况下进行检测。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构的剖视图；

图3为本发明图2中A处的局部放大图；

图4为本发明图2中B处的局部放大图；

图5为本发明升降板结构的俯视图。

图中，1机箱、2分隔板、3液压箱、4升降板、5螺纹杆、6第一锥齿轮、7螺纹套筒、8传动套筒、9丝杆、10挤压块、11通孔、12橡胶密封垫片、13缓冲槽、14挤压头、15传动杆、16第二锥齿轮、17旋转手柄、18裂缝模拟试件、19出水舱、20排水嘴、21底板、22集水量杯、23储水箱、24水压可控制水泵、25出水管、26液压传感器、27箱门、28控制开关、29显示器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，包括机箱1，机箱1的底部固定连接有出水舱19，出水舱19具有储水的作用，出水舱19的底部固定连接有排水嘴20，机箱1的底部通过支撑架固定连接有底板21，且底板21的顶部活动连接有与排水嘴20相适配的集水量杯22，集水量杯22上刻有刻度，目的是方便人们读取集水量杯22内收集水的体积，机箱1内壁的两侧之间固定连接有分隔板2，分隔板2的顶部固定连接有液压箱3，机箱1的顶部固定连接有储水箱23，储水箱23的顶部连通有进水管，目的是方便向储水箱23内加水，且储水箱23的内部固定连接有水压可控制水泵24，水压可控制水泵24为可控式水泵，可对泵出的水压进行控制，水压可控式水泵24的出水口连通有出水管25，出水管25远离水压可控式水泵24的一端依次贯穿机箱1和液压箱3并延伸至液压箱3的内部，出水管25的内部固定连接有液压传感器26，液压传感器26的型号为BP800，机箱1内壁的两侧且位于分隔板2的底部滑动连接有升降板4，升降板4的顶部开设有漏水圆孔，目的是方便漏水，机箱1内壁底部的两侧均通过轴承转动连接有螺纹杆5，螺纹杆5的顶端贯穿升降板4并延伸至升降板4的顶部，螺纹杆5延伸至升降板4顶部的一端通过轴承与分隔板2的底部转动连接，螺纹杆5位于升降板4顶部的外表面固定连接有第一锥齿轮6，机箱1内壁的两侧均通过轴承转动连接有传动杆15，传动杆15的一端固定连接有与第一锥齿轮6相啮合的第二锥齿轮16，传动杆15的另一端贯穿机箱1并延伸至机箱1的外部，传动杆15延伸至机箱1外部的一端固定连接有旋转手柄17，升降板4的内部固定连接有与螺纹杆5相适配的螺纹套筒7，液压箱3内壁底部的两侧均通过固定架固定连接有传动套筒8，且传动套筒8的内部螺纹连接有丝杆9，丝杆9的一端依次贯穿液压箱3和机箱1并延伸至机箱1的外部，丝杆9的另一端通过轴承转动连接有挤压块10，液压箱3内壁的底部和分隔板2的顶部均开设有相互适配的通孔11，升降板4的顶部通过限位块活动连接有裂缝模拟试件18，且裂缝模拟试件18的顶部贯穿通孔11并延伸至通孔11的内部，且通孔11的内部固定连接有橡胶密封垫片12，挤压块10的一侧开设有缓冲槽13，缓冲槽13的内壁通过挤压弹簧固定连接有挤压头14，挤压头14远离挤压弹簧的一侧贯穿挤压块10并延伸至挤压块10的一侧，挤压头14延伸至挤压块10一侧的表面与橡胶密封垫片12的一侧接触，机箱1的正面通过合页铰接有箱门27，且机箱1正面的顶部分别固定连接有控制开关28和显示器29。

本发明还公开了一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置的方法，具体包括以下步骤：

S1、先打开箱门27将将待进行测试的裂缝模拟试件18放在限位块形成的限位槽内，然后测试人员可转动旋转手柄17使传动杆15分别通过第二锥齿轮16和第一锥齿轮6带动螺纹杆5旋转，螺纹杆5会分别通过螺纹套筒7和升降板4带动裂缝模拟试件18上升；

S2、当裂缝模拟试件18的顶部贯穿通孔11并插入液压箱3内时，测试人员可旋转丝杆9，使丝杆9分别通过传动套筒8和挤压块10带动挤压头14向液压箱3的内部运动，使挤压头14将橡胶密封垫片12很好的挤压在裂缝模拟试件18的表面上，这样既可完成对裂缝模拟试件18的安装工作；

S3、之后关闭箱门27，将液压箱3装满水，开启水压可控式水泵24调整储水箱23进液流量，实现向液压箱3内提供恒定50米～400米水头的水压力，液压传感器26会对从储水箱23泵出的水压进行检测，并将检测的结构在显示器29上显示出来，液压箱3内的水会在压力作用下沿着裂缝模拟试件18流入出水舱；

S4、之后保持排水嘴20内的阀门打开，在水压力的作用下，裂缝模拟试件18缝隙中的水是流动的，在裂缝模拟试件18上钻孔，并实施注浆直至注浆完成，此时裂缝基本不渗水或微小渗漏，持续1小时；

S5、之后关闭排水嘴20上的阀门，清空集水量杯22内的液体，调节水压可控式水泵24使得液压箱3内恒压在50米～400米水头的水压力，恒压24小时；

S6、最后关闭水压可控式水泵24，卸去液压箱3内的压力，打开排水嘴20内的阀门，将出水舱19中渗漏的液体放入渗流到集水量杯22中，称取渗出液体的体积，来定量评估压力水作用下裂缝封堵的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，包括机箱(1)，其特征在于：所述机箱(1)内壁的两侧之间固定连接有分隔板(2)，所述分隔板(2)的顶部固定连接有液压箱(3)，所述机箱(1)内壁的两侧且位于分隔板(2)的底部滑动连接有升降板(4)，所述机箱(1)内壁底部的两侧均通过轴承转动连接有螺纹杆(5)，所述螺纹杆(5)的顶端贯穿升降板(4)并延伸至升降板(4)的顶部，所述螺纹杆(5)延伸至升降板(4)顶部的一端通过轴承与分隔板(2)的底部转动连接，所述螺纹杆(5)位于升降板(4)顶部的外表面固定连接有第一锥齿轮(6)，所述升降板(4)的内部固定连接有与螺纹杆(5)相适配的螺纹套筒(7)，所述液压箱(3)内壁底部的两侧均通过固定架固定连接有传动套筒(8)，且传动套筒(8)的内部螺纹连接有丝杆(9)，所述丝杆(9)的一端依次贯穿液压箱(3)和机箱(1)并延伸至机箱(1)的外部，所述丝杆(9)的另一端通过轴承转动连接有挤压块(10)，所述液压箱(3)内壁的底部和分隔板(2)的顶部均开设有相互适配的通孔(11)，且通孔(11)的内部固定连接有橡胶密封垫片(12)。

2.根据权利要求1所述的一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，其特征在于：所述挤压块(10)的一侧开设有缓冲槽(13)，所述缓冲槽(13)的内壁通过挤压弹簧固定连接有挤压头(14)，所述挤压头(14)远离挤压弹簧的一侧贯穿挤压块(10)并延伸至挤压块(10)的一侧，所述挤压头(14)延伸至挤压块(10)一侧的表面与橡胶密封垫片(12)的一侧接触。

3.根据权利要求1所述的一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，其特征在于：所述机箱(1)内壁的两侧均通过轴承转动连接有传动杆(15)，所述传动杆(15)的一端固定连接有与第一锥齿轮(6)相啮合的第二锥齿轮(16)，所述传动杆(15)的另一端贯穿机箱(1)并延伸至机箱(1)的外部，所述传动杆(15)延伸至机箱(1)外部的一端固定连接有旋转手柄(17)。

4.根据权利要求1所述的一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，其特征在于：所述升降板(4)的顶部通过限位块活动连接有裂缝模拟试件(18)，且裂缝模拟试件(18)的顶部贯穿通孔(11)并延伸至通孔(11)的内部。

5.根据权利要求1所述的一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，其特征在于：所述机箱(1)的底部固定连接有出水舱(19)，且出水舱(19)的底部固定连接有排水嘴(20)，所述机箱(1)的底部通过支撑架固定连接有底板(21)，且底板(21)的顶部活动连接有与排水嘴(20)相适配的集水量杯(22)。

6.根据权利要求1所述的一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，其特征在于：所述机箱(1)的顶部固定连接有储水箱(23)，且储水箱(23)的内部固定连接有水压可控制水泵(24)，所述水压可控式水泵(24)的出水口连通有出水管(25)，所述出水管(25)远离水压可控式水泵(24)的一端依次贯穿机箱(1)和液压箱(3)并延伸至液压箱(3)的内部，所述出水管(25)的内部固定连接有液压传感器(26)。

7.根据权利要求1所述的一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置，其特征在于：所述机箱(1)的正面通过合页铰接有箱门(27)，且机箱(1)正面的顶部分别固定连接有控制开关(28)和显示器(29)。

8.根据权利要求1所述的一种用于评价压力水作用下裂缝封堵效果的装置的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(S1)、先打开箱门(27)将将待进行测试的裂缝模拟试件(18)放在限位块形成的限位槽内，然后测试人员可转动旋转手柄(17)使传动杆(15)分别通过第二锥齿轮(16)和第一锥齿轮(6)带动螺纹杆(5)旋转，螺纹杆(5)会分别通过螺纹套筒(7)和升降板(4)带动裂缝模拟试件(18)上升；

(S2)、当裂缝模拟试件(18)的顶部贯穿通孔(11)并插入液压箱(3)内时，测试人员可旋转丝杆(9)，使丝杆(9)分别通过传动套筒(8)和挤压块(10)带动挤压头(14)向液压箱(3)的内部运动，使挤压头(14)将橡胶密封垫片(12)很好的挤压在裂缝模拟试件(18)的表面上，这样既可完成对裂缝模拟试件(18)的安装工作；

(S3)、之后关闭箱门(27)，将液压箱(3)装满水，开启水压可控式水泵(24)调整储水箱(23)进液流量，实现向液压箱(3)内提供恒定50米～400米水头的水压力，液压传感器(26)会对从储水箱(23)泵出的水压进行检测，并将检测的结构在显示器(29)上显示出来，液压箱(3)内的水会在压力作用下沿着裂缝模拟试件(18)流入出水舱；

(S4)、之后保持排水嘴(20)内的阀门打开，在水压力的作用下，裂缝模拟试件(18)缝隙中的水是流动的，在裂缝模拟试件(18)上钻孔，并实施注浆直至注浆完成，此时裂缝基本不渗水或微小渗漏，持续1小时；

(S5)、之后关闭排水嘴(20)上的阀门，清空集水量杯(22)内的液体，调节水压可控式水泵(24)使得液压箱(3)内恒压在50米～400米水头的水压力，恒压24小时；

(S6)、最后关闭水压可控式水泵(24)，卸去液压箱(3)内的压力，打开排水嘴(20)内的阀门，将出水舱(19)中渗漏的液体放入渗流到集水量杯(22)中，称取渗出液体的体积，来定量评估压力水作用下裂缝封堵的效果。