CN213544581U

CN213544581U - 一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置

Info

Publication number: CN213544581U
Application number: CN202022575116.1U
Authority: CN
Inventors: 徐楠; 陈世伟; 陶辉涛
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2020-11-10
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2030-11-10

Abstract

本实用新型公开了一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置，包括壳体组件、夹紧组件和测试组件，所述壳体组件设于地面，所述夹紧组件设于壳体组件上，所述测试组件设于壳体组件一旁且与壳体组件相连接，所述壳体组件包括承压侧壁、中置活塞、密封圈、底板和支架，所述夹紧组件包括长螺杆、顶盖、固定螺母、橡胶圈、气阀和注浆口，所述测试组件包括注水管、开水阀、连接管、测试腔、压力表、出水口和溢流阀。本实用新型涉及基础设施建设设备技术领域，具体是指一种既可以测试浆液在不同压力中膨胀效果、又可以分别测试浆液在水中或在空气中等不同环境膨胀效果的、操作方便的、记录数据直观的高聚物浆液自膨胀特性测试装置。

Description

一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置

技术领域

本实用新型涉及基础设施建设设备技术领域，具体是指一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置。

背景技术

受不良地质条件的影响，渗漏、突涌水等灾害始终是隧道施工和矿井生产过程中无法回避的技术难题。据统计，我国岩溶地区修建的隧道，90％以上在施工过程中曾遭受不同程度的突涌水侵害，不仅给施工带来巨大困难，而且严重威胁着工程设备和人员安全。发展高效、可靠的水害防治技术对于保障岩体工程施工和矿业开采安全具有迫切而现实的意义。注浆是岩体工程水害防治的主要手段。近年来，具有自膨胀特性的双组分聚氨酯高聚物注浆材料及其高压注射技术在国际上发展十分迅速，成为化学灌浆领域较为活跃的发展方向之一，目前已广泛应用于岩体水害防治。其原理是通过向岩体裂隙(孔隙)中注射双组分高聚物材料，利用高聚物材料发生化学反应后体积迅速膨胀并固化的特性，实现填充空隙、封堵渗漏通道、防治水害的目的。与非膨胀性浆材主要依赖于注浆压力驱动的扩散机制不同，高聚物浆液被注入到介质间隙中之后，主要依靠浆液自身膨胀作用推动浆液运动。由于高聚物浆液的膨胀性能与所处环境压力、反应时间等因素有关，因此与非膨胀性浆材相比，高聚物材料的注浆机理十分复杂，给注浆孔间距、注浆量等注浆参数设计带来极大困难，使得注浆施工主要依赖于操作人员经验，难以保障注浆效果和施工质量。而为了在实际施工过程中保证施工的成功率，就需要我们在施工对施工环境进行测试，测试出需要的数据，才能避免二次施工和原料的浪费，现存的测试装置的测试环境往往单一，而且不能在同一装置中测试出浆液在不同环境的效果，往往仅测试在空气中或在水中的膨胀效果，比较单一。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种既可以测试浆液在不同压力中膨胀效果、又可以分别测试浆液在水中或在空气中等不同环境膨胀效果的、操作方便的、记录数据直观的高聚物浆液自膨胀特性测试装置。

本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置，包括壳体组件、夹紧组件和测试组件，所述壳体组件设于地面，所述夹紧组件设于壳体组件上，所述测试组件设于壳体组件一旁且与壳体组件相连接，所述壳体组件包括承压侧壁、中置活塞、密封圈、底板和支架，所述支架设于地面，所述底板固接设于支架上，所述承压侧壁固接设于底板上，所述中置活塞可上下活动设于承压侧壁内且紧贴承压侧壁内壁设置，所述密封圈设于中置活塞与承压侧壁之间且设于中置活塞外侧凹槽内，所述夹紧组件包括长螺杆、顶盖、固定螺母、橡胶圈、气阀和注浆口，所述顶盖设于承压侧壁上方，所述长螺杆贯穿顶盖与底板设于承压侧壁外侧，所述固定螺母螺接设于长螺杆上方且设于顶盖上方，所述橡胶圈设于顶盖与承压侧壁之间，所述气阀贯穿设于顶盖上，所述注浆口贯穿设于顶盖中心位置，所述测试组件包括注水管、开水阀、连接管、测试腔、压力表、出水口和溢流阀，所述注水管一端贯穿设于底板下方，所述开水阀设于注水管另一端，所述连接管一端贯穿设于底板下方，所述测试腔设于底板下方一旁且连接设于连接管另一端，所述压力表设于测试腔上，所述出水口设于测试腔底部，所述溢流阀设于出水口末端。

进一步地，长螺杆与底板之间、固定螺母与顶盖之间均设有垫片。

进一步地，所述中置活塞与承压侧壁之间为不可透过气体与液体设置。

进一步地，所述顶盖下方橡胶圈对应承压侧壁设有凹槽。

进一步地，所述溢流阀开启压力为可调节设置。

采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本方案一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置，在使用时，首先松开固定螺母，取下顶盖，随后打开开水阀，通过注水管向承压侧壁内与测试腔内注水，直至测试腔内注满，并且中置活塞被水顶起一定高度时停止注水，根据要求的测试压力调整好溢流阀压力数值，随后根据要求，如需要在水中进行膨胀试验即向中置活塞上方腔体内注水，如需在空气中进行膨胀实验则无需多余操作，盖上顶盖，锁紧固定螺母，通过气阀对承压侧壁与测试腔的联通环境进行加压，加压到要求压力时停止加压，这时压力达到溢流阀临界压力，浆液自膨胀时水便会通过溢流阀流出，此时即可计算出膨胀体积，当压力表数值异常时，有可能发生危险情况，此时通过气阀对整个环境进行缓慢减压，保证测试的安全，这样本装置不仅满足了各种测试环境，并且使测试过程更加便捷，操作简单，也保证了测试的安全性。

附图说明

图1是本实用新型一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置的俯视图。

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

其中，1、壳体组件，2、夹紧组件，3、测试组件，4、承压侧壁，5、中置活塞，6、密封圈，7、底板，8、支架，9、长螺杆，10、顶盖，11、固定螺母，12、橡胶圈，13、气阀，14、注浆口，15、注水管，16、开水阀，17、连接管，18、测试腔，19、压力表，20、出水口，21、溢流阀，22、垫片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，本实用新型一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置，包括壳体组件1、夹紧组件2和测试组件3，所述壳体组件1设于地面，所述夹紧组件2设于壳体组件1上，所述测试组件3设于壳体组件1一旁且与壳体组件1相连接，所述壳体组件1包括承压侧壁4、中置活塞5、密封圈6、底板7和支架8，所述支架8设于地面，所述底板7固接设于支架8上，所述承压侧壁4固接设于底板7上，所述中置活塞5可上下活动设于承压侧壁4内且紧贴承压侧壁4内壁设置，所述密封圈6设于中置活塞5与承压侧壁4之间且设于中置活塞5外侧凹槽内，所述夹紧组件2包括长螺杆9、顶盖10、固定螺母11、橡胶圈12、气阀13和注浆口14，所述顶盖10设于承压侧壁4上方，所述长螺杆9贯穿顶盖10与底板7设于承压侧壁4外侧，所述固定螺母11螺接设于长螺杆9上方且设于顶盖10上方，所述橡胶圈12设于顶盖10与承压侧壁4之间，所述气阀13贯穿设于顶盖10上，所述注浆口14贯穿设于顶盖10中心位置，所述测试组件3包括注水管15、开水阀16、连接管17、测试腔18、压力表19、出水口20和溢流阀21，所述注水管15一端贯穿设于底板7下方，所述开水阀16设于注水管15另一端，所述连接管17一端贯穿设于底板7下方，所述测试腔18设于底板7下方一旁且连接设于连接管17另一端，所述压力表19设于测试腔18上，所述出水口20设于测试腔18底部，所述溢流阀21设于出水口20末端。

其中，长螺杆9与底板7之间、固定螺母11与顶盖10之间均设有垫片22；所述中置活塞5与承压侧壁4之间为不可透过气体与液体设置；所述顶盖10下方橡胶圈12对应承压侧壁4设有凹槽；所述溢流阀21开启压力为可调节设置。

具体使用时，首先松开固定螺母11，取下顶盖10，随后打开开水阀16，通过注水管15向承压侧壁4内与测试腔18内注水，直至测试腔18内注满，并且中置活塞5被水顶起一定高度时停止注水，根据要求的测试压力调整好溢流阀21压力数值，随后根据要求，如需要在水中进行膨胀试验即向中置活塞5上方腔体内注水，如需在空气中进行膨胀实验则无需多余操作，盖上顶盖10，锁紧固定螺母11，通过气阀13对承压侧壁4与测试腔18的联通环境进行加压，加压到要求压力时停止加压，这时压力达到溢流阀21临界压力，浆液自膨胀时水便会通过溢流阀21流出，此时即可计算出膨胀体积，当压力表19数值异常时，有可能发生危险情况，此时通过气阀13对整个环境进行缓慢减压，保证测试的安全。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

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。

Claims

1.一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置，其特征在于：包括壳体组件、夹紧组件和测试组件，所述壳体组件设于地面，所述夹紧组件设于壳体组件上，所述测试组件设于壳体组件一旁且与壳体组件相连接，所述壳体组件包括承压侧壁、中置活塞、密封圈、底板和支架，所述支架设于地面，所述底板固接设于支架上，所述承压侧壁固接设于底板上，所述中置活塞可上下活动设于承压侧壁内且紧贴承压侧壁内壁设置，所述密封圈设于中置活塞与承压侧壁之间且设于中置活塞外侧凹槽内，所述夹紧组件包括长螺杆、顶盖、固定螺母、橡胶圈、气阀和注浆口，所述顶盖设于承压侧壁上方，所述长螺杆贯穿顶盖与底板设于承压侧壁外侧，所述固定螺母螺接设于长螺杆上方且设于顶盖上方，所述橡胶圈设于顶盖与承压侧壁之间，所述气阀贯穿设于顶盖上，所述注浆口贯穿设于顶盖中心位置，所述测试组件包括注水管、开水阀、连接管、测试腔、压力表、出水口和溢流阀，所述注水管一端贯穿设于底板下方，所述开水阀设于注水管另一端，所述连接管一端贯穿设于底板下方，所述测试腔设于底板下方一旁且连接设于连接管另一端，所述压力表设于测试腔上，所述出水口设于测试腔底部，所述溢流阀设于出水口末端。

2.根据权利要求1所述的一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置，其特征在于：长螺杆与底板之间、固定螺母与顶盖之间均设有垫片。

3.根据权利要求1所述的一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置，其特征在于：所述中置活塞与承压侧壁之间为不可透过气体与液体设置。

4.根据权利要求1所述的一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置，其特征在于：所述顶盖下方橡胶圈对应承压侧壁设有凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种高聚物浆液自膨胀特性测试装置，其特征在于：所述溢流阀开启压力为可调节设置。