CN109709311A - 一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，包括顶盖、箱体和底盖，所述顶盖和底盖分别与箱体形成可拆卸的密封连接，并在所述箱体内形成密封空腔，在所述箱体的空腔内预埋注浆管和排气管，所述注浆管与注浆外接管连接，所述排气管与排气外接管连接。本发明有益效果是：测定不同注浆材料、不同注浆压力下，注浆材料与二衬混凝土的结合效果；测定不同注浆材料、不同压力下，二衬混凝土与注浆材料结合面产生的劈裂情况；测定不同注浆材料、不同注浆压力注浆材料对混凝土损伤的修复效果；模拟装置上下盖可拆卸，脱模方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土样品制作设备领域，具体为一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置。
背景技术
在运用新奥法进行公路隧道修建过程中，浇筑二衬混凝土后会由于各种原因在二衬混凝土与防水板之间产生脱空，端模混凝土会出现不密实的损伤，这会导致二次衬砌受力不均而产生开裂甚至脱落，严重影响隧道使用寿命。传统的解决二衬脱空的方法是当混凝土达到设计强度后在钻孔注浆，这种注浆工艺不仅复杂成本高，而且效果不好。目前，比较新型的解决方法是在二衬台车脱模前采用拱顶注浆。但这种注浆时间和注浆压力的选择只是根据传统的注浆经验选取，选用的注浆压力是否对未脱模的二衬混凝土造成损伤无法衡量。而且注浆材料对二衬混凝土的修复及填充效果多由于属于隐蔽工程难以观测。如若现场取芯，这不仅对二衬结构的强度造成损伤，而且拱顶处混凝土取芯也较为困难。
发明内容
本发明目的是为解决前述现有技术的问题，提供一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，其为长方体形状，通过后续对注浆量的控制来控制注浆压力进而实现模拟不同注浆压力下，注浆材料与混凝土的结合效果；通过对脱模后试块的纵断面注浆材料入侵混凝土的距离反分析混凝土的劈裂情况；通过对浇注混凝土上端人为制作孔隙来模拟台车端模处混凝土浇注不密实的情况，测定不同注浆材料、不同注浆压力下，注浆材料对二衬混凝土的修复效果。
本发明解决其技术的问题所采用的方案是：一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，包括顶盖、箱体和底盖，所述顶盖和底盖分别与箱体形成可拆卸的密封连接，并在所述箱体内形成密封空腔，在所述箱体的空腔内预埋注浆管和排气管，所述注浆管与注浆外接管连接，所述排气管与排气外接管连接。
所述注浆外接管的下端设置套丝依次连接注浆手动阀闸、压力表和注浆套管。
所述排气管连接排气手动阀闸。
所述顶盖和底盖与箱体接触处设置橡胶密封条，用于箱体密封加压。
所述箱体上设置箱体定位销孔，所述箱体定位销孔与底盖的定位销孔通过定位销固定；所述箱体定位销孔与顶盖的定位销孔通过定位销固定。
所述用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置的长宽高比为1:1:1，优选为具体为45×45×45cm，通过切割会得到9个标准混凝土试块、7个混凝土与注浆材料结合的标准、9个注浆材料的标准十块。
与现有技术相比，本发明专利的有利效果是：使用方便，且上下分离，脱模方便快捷，一次性得到的试块较多，能够保证十块的一致性；切割后还能具体观测不同注浆压力下，注浆材料对混凝土产生的劈裂情况；测定不同注浆材料、不同注浆压力下，注浆材料与二衬混凝土的结合效果；测定不同注浆材料、不同压力下，二衬混凝土与注浆材料结合面产生的劈裂情况；测定不同注浆材料、不同注浆压力注浆材料对混凝土损伤的修复效果；模拟装置上下盖可拆卸，脱模方便快捷。
附图说明
图1为本发明一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置的立体构造示意图
图2为本发明一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置的左侧示意图；
图3为本发明一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置的纵向剖面示意图。
其中，1为顶盖、2为箱体、3为顶盖定位销孔、4为箱体定位销孔、5为底盖、6为底盖定位销孔、7为箱体把手、8为注浆外接管、9为排气外接管、10为压力表、11为注浆手动闸阀、12为排气手动闸阀、13为注浆套管、14为橡胶密封条、15为注浆材料、16为注浆管、17为排气管、18为销钉、19为混凝土。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做详细的描述；但本发明的实际使用并不局限于此。
一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，包括顶盖1、顶盖定位销孔3、箱体定位销孔4、底盖5、底盖定位销孔6、箱体2、对称设置在箱体2外侧面的箱体把手7、底盖5、橡胶密封条14、注浆外接管8和排气外接管9。所述注浆外接管8的下端设置套丝依次连接注浆手动阀闸11、压力表10和注浆套管13。所述排气管9连接排气手动阀闸12。所述橡胶密封条14安装在箱体2的上下两侧与分别与所述顶盖1和所述底盖5接触处，使箱体2密封，能够承受一定的压力，以保证模拟拱顶带模注浆加压的实施。所述箱体定位销孔4与底盖5的定位销孔6通过定位销18固定；所述箱体定位销孔4与顶盖12的定位销孔3通过定位销18连接固定；最终使顶盖1、底盖5和箱体2连接成一个密封的整体，在箱体2内形成密封空腔。在所述箱体2空腔内预埋注浆管16和排气管17，所述注浆管16与所述注浆外接管8连接，所述排气管17与排气外接管9连接相通。所述箱体2内浇注1/2的混凝土19，另外部分注入注浆材料15。
所述箱体2设置四个箱体定位销孔4分别对应于顶盖定位销孔3和底盖定位销孔6的中间，且处于同一高度、销孔内直径相同，通过定位销18钉连接。底盖定位销孔6、箱体定位销孔4和顶盖定位销孔3均通过焊接的方式与其部件连接成一个整体。底盖5开孔接两个外接管用于模拟拱顶带模注浆的固定法兰，通过外接孔安装RPC管用于模拟拱顶带模注浆的径向注浆管16和排气管17。
使用时，将发明所述模拟装置静置若干个小时(根据所研究的注浆时间而定)，然后通过注浆套管13将注浆材料15注入密封的箱体2内，当排气管17有排出的注浆材料15与制备的注浆料一致时，关闭排气手动阀闸12，待压力10表达到试验压力后，关闭注浆手动阀闸11，观测压力表10次数并记录；待混凝土19和注浆材,15均终凝后，拆除压力表10、注浆手动阀闸11，排气手动阀闸12，箱体2与顶盖1、底盖5上的定位销18，拆除橡胶密封条14；将所做试件与箱体2脱模；各个部件清洗以被下次试验，将所做试件养护后按红线所示切割测定。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及新型说明内容所作的简单等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (6)
1.一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，包括顶盖、箱体和底盖，其特征在于，所述顶盖和底盖分别与箱体形成可拆卸的密封连接，并在所述箱体内形成密封空腔，在所述箱体的空腔内预埋注浆管和排气管，所述注浆管与注浆外接管连接，所述排气管与排气外接管连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，其特征在于，所述注浆外接管的下端设置套丝依次连接注浆手动阀闸、压力表和注浆套管。
3.根据权利要求2所述的一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，其特征在于，所述排气管连接排气手动阀闸。
4.根据权利要求3所述的一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，其特征在于，所述顶盖和底盖与箱体接触处设置橡胶密封条。
5.根据权利要求1所述的一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，其特征在于，所述箱体上设置箱体定位销孔，所述箱体定位销孔与底盖的定位销孔通过定位销固定；所述箱体定位销孔与顶盖的定位销孔通过定位销固定。
6.根据权利要求1所述的一种用于拱顶带模注浆研究的室内模拟装置，其特征在于，长宽高比为1:1:1。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114460281A (zh) * | 2022-01-09 | 2022-05-10 | 三峡大学 | 一种采用真空注浆修复膜袋混凝土裂隙的实验装置及方法 |
| CN115126440A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-09-30 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | 一种采空区注浆加压封孔装置 |
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