CN214096983U - 一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，该装置包括设有带锁万向轮的支座、一对立板以及智能控制系统。支座上设有一对底部弧形支座和一对竖向限位板，该一对竖向限位板上开有弧形限位槽；一对立板之间设有横向可调弯曲定位杆和立板转动轴；一对立板上开有带刻度弧形定位槽；一对立板的下部开有直线槽和轴槽；在最上端带刻度弧形定位槽与直线槽中分别穿有一根金属波纹管夹持杆，该金属波纹管夹持杆夹持金属波纹管；立板转动轴安在底部弧形支座上；立板转动轴下方的支座上设有密封槽，该密封槽与智能控制系统相连；一对立板上设有立板限位销钉，该立板限位销钉插入弧形限位槽。本实用新型可提高试验精确度、缩短试验所需时间。

Description

一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置

技术领域

本实用新型涉及工程检测技术领域，尤其涉及一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置。

背景技术

金属波纹管在工程建设中被大量使用，后张法预应力混凝土结构构件中预留孔的金属管。金属波纹管的抗渗漏性能对后张法预应力施工质量影响较大，注浆后若存在漏浆现象将可能导致注浆不密实、存在孔洞等缺陷，因此金属波纹管在使用之前需对其抗渗漏性能进行检验，相应的检验依据是《预应力混凝土用金属波纹管》JG 225-2020。

与《预应力混凝土用金属波纹管》JG 225-2007版相比，2020版对金属波纹管弯曲抗渗漏性能进行改进：统一试样长度为1500mm、扁管弯曲半径为4000mm，修改试验放置位置为竖向放置。这些变化导致现有产品无法满足技术要求，因此，创造出与现行标准相适应的新产品至关重要。

《预应力混凝土用金属波纹管》JG 225-2020对金属波纹管弯曲后抗渗漏性能试验检测的规定中，没有明确规定试验装置的具体要求，但规定不同规格的金属波纹管对应的弯曲半径不同，弯曲半径的大小与金属波纹管的直径有相关性。同时，标准中规定抗渗漏性能试验时试件要竖向放置（即金属波纹管上下两端在同一竖直线上），试验时间30min，同一试样需要多次平行试验。实际操作中要想同时满足这些条件，一方面费时费工，另一方面还会影响到金属波纹管弯曲抗渗漏性能的检测结果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提高试验精确度、缩短试验所需时间的多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：该装置包括底部四角设有带锁万向轮的支座、置于所述支座上的一对立板以及智能控制系统；所述支座上分别设有一对底部弧形支座和与所述立板平行的一对竖向限位板，该一对竖向限位板上开有弧形限位槽；一对所述立板之间自上而下平行设有数根横向可调弯曲定位杆和一根立板转动轴；一对所述立板上开有与所述横向可调弯曲定位杆数量相匹配的带刻度弧形定位槽，该横向可调弯曲定位杆穿过所述带刻度弧形定位槽将一对所述立板连接在一起；一对所述立板的下部分别开有一道直线槽，与该直线槽相邻的一对所述立板上设有轴槽；在最上端所述带刻度弧形定位槽与所述直线槽中分别穿有一根金属波纹管夹持杆，该金属波纹管夹持杆夹持金属波纹管；所述立板转动轴穿过所述轴槽安装在所述底部弧形支座上；所述立板转动轴下方的所述支座上设有密封槽，该密封槽与所述智能控制系统相连；一对所述立板上设有立板限位销钉，该立板限位销钉插入所述弧形限位槽。

所述支座包括四根支撑杆构成的底座和对称设置在所述底座一侧的两根竖向支撑杆；所述底座的底部四角设有所述带锁万向轮，且底座的左右两根所述支撑杆的中部对称设有一对所述底部弧形支座；两根所述竖向支撑杆通过斜撑与所述底座的左右两根所述支撑杆相连，且该两根竖向支撑杆通过横向支撑杆连接在一起；两根所述竖向支撑杆上设有一对所述竖向限位板，顶部设有扶手；所述底座的左右两根所述支撑杆的中部开有密封槽连接螺栓孔，并通过该密封槽连接螺栓孔将所述密封槽与所述底座的左右两根所述支撑杆相连。

所述横向可调弯曲定位杆至少5根，且所述横向可调弯曲定位杆的两端及所述立板限位销钉上设有固定螺母Ⅰ。

所述弧形限位槽以所述底部弧形支座的中心为圆心，圆弧所包圆心角大于30°。

一对所述立板上开有至少5道同心圆的所述带刻度弧形定位槽，该带刻度弧形定位槽的刻度与金属波纹管弯曲半径相匹配。

所述密封槽的形式为单槽型或多槽型；所述单槽型只有一个通槽；所述多槽型为槽中间有若干格挡。

所述直线槽与所述立板转动轴处于同一高度，且所述直线槽的长度满足所有金属波纹管的规格要求。

所述金属波纹管夹持杆分上下两根，上面一根穿过最上端带刻度弧形定位槽，配合最上端带刻度弧形定位槽内横向可调弯曲定位杆夹持所述金属波纹管上端；下面一根穿过所述直线槽，配合立板转动轴夹持所述金属波纹管下端；所述金属波纹夹持杆两端设有固定螺母Ⅲ。

所述底座的左右两根所述支撑杆的中部通过固定螺母Ⅱ经所述密封槽连接螺栓孔与所述密封槽的两窄边相连。

所述智能控制系统包括一套自动控制电加热装置、主机、至少6组数显液位计以及数显液位计安装盒；一套所述自动控制电加热装置安装在所述密封槽的底部；所述数显液位计安装盒安装于所述一对立板的顶部，该数显液位计安装盒上均布有所述数显液位计；所述数显液位计置于金属波纹管的顶端；所述数显液位计、所述自动控制电加热装置分别通过通信线缆与所述主机相连。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型中一对立板之间自上而下平行设有数根横向可调弯曲定位杆，一对立板上开有与横向可调弯曲定位杆数量相匹配的带刻度弧形定位槽，该横向可调弯曲定位杆根据试件所需弯曲曲率半径在带刻度弧形定位槽内自由移动，并通过两端的固定螺母固定于所需刻度处，从而可实现不同规格金属波纹管的弯曲。

2、本实用新型中立板之间穿插不少于5根横向可调弯曲定位杆，用于波纹管弯曲和试验过程中的支撑。

3、本实用新型中带锁万向轮分设于底座四个角上，一方面可以将装置主体支撑起来，另一方面便于装置的移动，且停靠稳定。

4、本实用新型中密封槽两端通过固定螺母与底座支撑杆连接，调节固定螺母可以使密封槽移动，以适应不同规格金属波纹管的密封。

5、本实用新型可通过添加、更换横向可调弯曲定位杆和密封槽，不仅可以实现不同规格尺寸的金属波纹管试验的精确弯曲，而且可以同时进行多个样品的多规格、多组重复性平行试验，大大提高了试验的精确度、缩短了试验所需的时间。

6、本实用新型可以对如石蜡、沥青等材料的密封介质进行自动控制加热，密封和拆卸过程简便、快速，节约资源。

7、本实用新型可以通过自动监控数显液位计系统对波纹管注水、试验过程水位监控，通过水位变化判断波纹管是否渗水，精度高、节约人力、时间可控。

8、本实用新型弯曲成型和试验一体化，结构紧凑、加工简单、操作方便可靠、占地面积小，且试验全过程都在本实用新型装置上完成，人为因素少。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型的左视图。

图4为本实用新型中立板示意图。

图5为本实用新型中带刻度弧形定位槽示意图。

图6为本实用新型中横向可调弯曲定位杆示意图。

图7为本实用新型中金属波纹管夹持杆示意图。

图8为本实用新型中立板转动轴示意图。

图9为本实用新型中立板限位销钉示意图。

图10为本实用新型中支座示意图。

图11为本实用新型工作状态示意图。

图12为本实用新型带刻度弧形定位槽刻画原理图。

图中：1-支座；2-密封槽；3-立板；4-横向可调弯曲定位杆；5-竖向限位板；6-底部弧形支座；7-带锁万向轮；8-带刻度弧形定位槽；9-立板转动轴；10-立板限位销钉；11-底座；12-竖向支撑杆；13-斜撑；14-扶手；15-横向支撑杆；16-直线槽；17-金属波纹管夹持杆；18-密封槽连接螺栓孔；19-自动控制电加热装置；20-弧形限位槽；21-智能控制系统；22-数显液位计安装盒；23-数显液位计。

具体实施方式

如图1~10所示，一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，该装置包括底部四角设有带锁万向轮7的支座1、置于支座1上的一对立板3以及智能控制系统。

支座1上分别设有一对底部弧形支座6和与立板3平行的一对竖向限位板5，该一对竖向限位板5上开有弧形限位槽20；一对立板3之间自上而下平行设有数根横向可调弯曲定位杆4和一根立板转动轴9；一对立板3上开有与横向可调弯曲定位杆4数量相匹配的带刻度弧形定位槽8，该横向可调弯曲定位杆4穿过带刻度弧形定位槽8将一对立板3连接在一起；一对立板3的下部分别开有一道直线槽16，与该直线槽16相邻的一对立板3上设有轴槽；在最上端带刻度弧形定位槽8与直线槽16中分别穿有一根金属波纹管夹持杆17，该金属波纹管夹持杆17夹持金属波纹管；立板转动轴9穿过轴槽安装在底部弧形支座6上；立板转动轴9下方的支座1上设有密封槽2，该密封槽2与智能控制系统相连；一对立板3上设有立板限位销钉10，该立板限位销钉10插入弧形限位槽20。

其中：支座1包括四根支撑杆构成的底座11和对称设置在底座11一侧的两根竖向支撑杆12。底座11的底部四角设有带锁万向轮7，且底座11的左右两根支撑杆的中部对称设有一对底部弧形支座6；两根竖向支撑杆12通过斜撑13与底座11的左右两根支撑杆相连，且该两根竖向支撑杆12通过横向支撑杆15连接在一起；两根竖向支撑杆12上设有一对竖向限位板5，顶部设有扶手14；底座11的左右两根支撑杆的中部开有密封槽连接螺栓孔18，并通过该密封槽连接螺栓孔18将密封槽2与底座11的左右两根支撑杆相连。密封槽连接螺栓孔18的规格为φ12×30，其功能可满足密封槽安装高度调整0~20mm。

横向可调弯曲定位杆4至少5根，且横向可调弯曲定位杆4的两端及立板限位销钉10上设有固定螺母Ⅰ。每根横向可调弯曲定位杆4均可在带刻度弧形定位槽8内自由移动，通过固定螺母Ⅰ固定于选定刻度线位置。

一对立板3可绕立板转动轴9在垂直面内转动，转动位置由竖向限位板5的弧形限位槽20控制，通过立板限位销钉10上的固定螺母Ⅰ固定。

弧形限位槽20以底部弧形支座6的中心为圆心，圆弧所包圆心角大于30°。

一对立板3上开有至少5道同心圆的带刻度弧形定位槽8，该带刻度弧形定位槽8的刻度与金属波纹管弯曲半径相匹配。金属波纹管的规格包括《预应力混凝土用金属波纹管》JG 225-2020规范中所有规格的圆管及扁管，其中圆管弯曲半径为30倍的金属波纹管公称内径、扁管短轴方向弯曲半径为4000mm。根据波纹管弯心直径大小刻画；带刻度弧形定位槽8曲率半径可取大于等于0的任何数。

密封槽2的形式为单槽型或多槽型；单槽型只有一个通槽；多槽型为槽中间有若干格挡。密封槽2可根据波纹管直径更换规格，规格包括但不限于780mm*150mm*50mm*3mm（长*宽*高*厚）。密封槽2中填充有包括但不限于石蜡、沥青、树脂等的密封材料。

直线槽16与立板转动轴9处于同一高度，且直线槽16的长度满足所有金属波纹管的规格要求。

金属波纹管夹持杆17分上下两根，上面一根穿过最上端带刻度弧形定位槽8，并可在槽内自由移动，配合最上端带刻度弧形定位槽内横向可调弯曲定位杆4夹持金属波纹管上端；下面一根穿过直线槽16，并可在直线槽16内自有移动，配合立板转动轴9夹持金属波纹管下端；金属波纹夹持杆17两端设有固定螺母Ⅲ。

底座11的左右两根支撑杆的中部通过固定螺母Ⅱ经密封槽连接螺栓孔18与密封槽2的两窄边相连。

智能控制系统包括一套自动控制电加热装置19、主机21、至少6组数显液位计23以及数显液位计安装盒22。一套自动控制电加热装置19安装在密封槽2的底部；数显液位计安装盒22安装于一对立板3的顶部，该数显液位计安装盒22上均布有数显液位计23；数显液位计23置于金属波纹管的顶端；数显液位计23、自动控制电加热装置19分别通过通信线缆与主机21相连。

本实用新型利用平行立板3、立板3间的横向可调弯曲定位杆4、立板转动轴9和密封槽2，可以实现不同规格尺寸金属波纹管的弯曲和试验过程。立板3上开有至少5道带刻度弧形定位槽8和最下端的直线槽16，每道定位槽的刻度按照其圆弧半径、波纹管弯曲曲率半径、波纹管长度刻画而成，其原理图如图12所示。不同规格金属波纹管弯曲曲率半径不同。将不同曲率圆的曲率中心排列在一条直线上（MN），OM为曲率半径，随着O点在MN直线上按照规范要求的曲率半径移动，进而可获得图示所得的一簇弧线，弧线长度按照规范要求截取。带刻度弧形定位槽8为一簇同心圆弧（间距和数量可调），当间距和数量确定后，带刻度弧形定位槽8与弯曲波纹管的交点为相应公称直径金属波纹管的刻度。

如图11所示，在进行弯曲操作前，先根据所检测金属波纹管的规格，依据标准规范确定其弯曲曲率半径，然后对应带刻度弧形定位槽8，通过固定螺母Ⅰ，调节横向可调弯曲定位杆4到相应位置并固定。根据所检测金属波纹管的规格及试验数组，选择大小适宜的密封槽2及形式，松开固定螺母Ⅱ使密封槽2至最低位置。

装载试样，将金属波纹管下端内侧100mm处紧贴立板转动轴9，移动直线槽16内的金属波纹管夹持杆17夹紧波纹管下端。徐徐用力将金属波纹管沿横向可调弯曲定位杆4的路径进行弯曲，待最上端波纹管内侧紧贴横向可调弯曲定位杆4之后，移动最上端带刻度弧形定位槽8内的金属波纹管夹持杆17，配合横向可调弯曲定位杆4夹紧波纹管上端。根据金属波纹管规格，通过竖向限位板5调节立板3的旋转角度，使待测金属波纹管上、下两端位于同一竖直线上，然后将立板3固定。

弯曲固定后，根据金属波纹管最下端开口距密封槽2的底部距离，调整密封槽2的高度，确保金属波纹管密封介质可浸没30~50mm，然后固定螺母Ⅱ。将事先加热至熔融状态的石蜡加入密封槽2，高度大约为40~60mm，待石蜡自然冷却并密封金属波纹管下端。

密封后，将数显液位计23放入金属波纹管的上端，通过主机21设定注满水时的参数，然后向金属波纹管中注水。注水结束后，将主机21设定为液位监控模式，对试验过程中液位变化进行监控。通过试验过程中液位的变化，判定试验结果。过程中，可通过实时采集数据分析试验过程中水位随时间的变化，判定金属波纹管在试验过程中渗水大小。

试验监测结束后，启动自动控制电加热装置19，设定加热温度，熔化密封槽内的石蜡，待石蜡全部熔化以后，小心地取下金属波纹管，整理好试验设备，完成整个试验过程。

Claims (10)

1.一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：该装置包括底部四角设有带锁万向轮（7）的支座（1）、置于所述支座（1）上的一对立板（3）以及智能控制系统；所述支座（1）上分别设有一对底部弧形支座（6）和与所述立板（3）平行的一对竖向限位板（5），该一对竖向限位板（5）上开有弧形限位槽（20）；一对所述立板（3）之间自上而下平行设有数根横向可调弯曲定位杆（4）和一根立板转动轴（9）；一对所述立板（3）上开有与所述横向可调弯曲定位杆（4）数量相匹配的带刻度弧形定位槽（8），该横向可调弯曲定位杆（4）穿过所述带刻度弧形定位槽（8）将一对所述立板（3）连接在一起；一对所述立板（3）的下部分别开有一道直线槽（16），与该直线槽（16）相邻的一对所述立板（3）上设有轴槽；在最上端所述带刻度弧形定位槽（8）与所述直线槽（16）中分别穿有一根金属波纹管夹持杆（17），该金属波纹管夹持杆（17）夹持金属波纹管；所述立板转动轴（9）穿过所述轴槽安装在所述底部弧形支座（6）上；所述立板转动轴（9）下方的所述支座（1）上设有密封槽（2），该密封槽（2）与所述智能控制系统相连；一对所述立板（3）上设有立板限位销钉（10），该立板限位销钉（10）插入所述弧形限位槽（20）。

2.如权利要求1所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：所述支座（1）包括四根支撑杆构成的底座（11）和对称设置在所述底座（11）一侧的两根竖向支撑杆（12）；所述底座（11）的底部四角设有所述带锁万向轮（7），且底座（11）的左右两根所述支撑杆的中部对称设有一对所述底部弧形支座（6）；两根所述竖向支撑杆（12）通过斜撑（13）与所述底座（11）的左右两根所述支撑杆相连，且该两根竖向支撑杆（12）通过横向支撑杆（15）连接在一起；两根所述竖向支撑杆（12）上设有一对所述竖向限位板（5），顶部设有扶手（14）；所述底座（11）的左右两根所述支撑杆的中部开有密封槽连接螺栓孔（18），并通过该密封槽连接螺栓孔（18）将所述密封槽（2）与所述底座（11）的左右两根所述支撑杆相连。

3.如权利要求1所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：所述横向可调弯曲定位杆（4）至少5根，且所述横向可调弯曲定位杆（4）的两端及所述立板限位销钉（10）上设有固定螺母Ⅰ。

4.如权利要求1所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：所述弧形限位槽（20）以所述底部弧形支座（6）的中心为圆心，圆弧所包圆心角大于30°。

5.如权利要求1所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：一对所述立板（3）上开有至少5道同心圆的所述带刻度弧形定位槽（8），该带刻度弧形定位槽（8）的刻度与金属波纹管弯曲半径相匹配。

6.如权利要求1所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：所述密封槽（2）的形式为单槽型或多槽型；所述单槽型只有一个通槽；所述多槽型为槽中间有若干格挡。

7.如权利要求1所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：所述直线槽（16）与所述立板转动轴（9）处于同一高度，且所述直线槽（16）的长度满足所有金属波纹管的规格要求。

8.如权利要求1所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：所述金属波纹管夹持杆（17）分上下两根，上面一根穿过最上端带刻度弧形定位槽（8），配合最上端带刻度弧形定位槽内横向可调弯曲定位杆（4）夹持所述金属波纹管上端；下面一根穿过所述直线槽（16），配合立板转动轴（9）夹持所述金属波纹管下端；所述金属波纹管夹持杆（17）两端设有固定螺母Ⅲ。

9.如权利要求2所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：所述底座（11）的左右两根所述支撑杆的中部通过固定螺母Ⅱ经所述密封槽连接螺栓孔（18）与所述密封槽（2）的两窄边相连。

10.如权利要求1所述的一种多功能金属波纹管抗渗漏性能弯曲试验装置，其特征在于：所述智能控制系统包括一套自动控制电加热装置（19）、主机（21）、至少6组数显液位计（23）以及数显液位计安装盒（22）；一套所述自动控制电加热装置（19）安装在所述密封槽（2）的底部；所述数显液位计安装盒（22）安装于所述一对立板（3）的顶部，该数显液位计安装盒（22）上均布有所述数显液位计（23）；所述数显液位计（23）置于金属波纹管的顶端；所述数显液位计（23）、所述自动控制电加热装置（19）分别通过通信线缆与所述主机（21）相连。

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