[實用新型]一種膨脹力測試機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922167464.2
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN210774462U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方宏遠(yuǎn);趙鵬;潘艷輝;夏洋洋
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué);鄭州安源工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01N33/24
• 代理公司: 長沙楚為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

本實用新型公開了一種膨脹力測試機(jī)構(gòu)，包括支架和反力架，所述支架上設(shè)有臺板，所述臺板上固定設(shè)有頂部為開口的反應(yīng)桶，所述反應(yīng)桶的底端設(shè)有注漿口，所述注漿口上設(shè)有閥門，所述反應(yīng)桶內(nèi)設(shè)有沿反應(yīng)桶軸向移動的活塞，所述活塞上設(shè)有第一連接桿，所述第一連接桿上設(shè)有力值測量元件和位移測量元件，所述第一連接桿的頂端延伸至反力架并與反力架相連，所述反力架的下部活動穿過臺板，所述反力架的下部設(shè)有載荷添加裝置。能夠測量膨脹物在不同載荷下的膨脹力，測量精度高。本實用新型應(yīng)用于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種膨脹力測試機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國土木水利工程的不斷發(fā)展，針對各種“水-土”工程病害，涌現(xiàn)出一批批適用于不同病害助強(qiáng)搶險的新型土木工程材料。其中，發(fā)泡類高聚物注漿材料，由于其具有無水反應(yīng)、早強(qiáng)、膨脹力大、耐久性強(qiáng)等特點，已廣泛的應(yīng)用于“水-土”病害造成的工程搶險與修復(fù)加固。而在眾多的“水-土”病害中路面、機(jī)場道面、地下管道、渠道板及高鐵軌道板的下陷等病害是最為常見的，傳統(tǒng)的方法是對病害位置進(jìn)行高聚物導(dǎo)管注漿抬升，但事先要得到高聚物的膨脹力參數(shù)。然而，現(xiàn)有的測量方法是在一密閉容器內(nèi)注漿，通過在反應(yīng)容器上蓋內(nèi)部安裝土壓力盒測量高聚物膨脹力，這樣便是忽略了上部荷載的約束，不符合實際工程情況，并且現(xiàn)有的土壓力盒精度及測量結(jié)果的準(zhǔn)確性都待考慮。因此，亟需一種能夠精確測量固定約束作用下高聚物膨脹力的裝置。

授權(quán)號為CN205748755U的專利文件公開了一種多通道巖土膨脹力自動化測試系統(tǒng)，包括與中央控制系統(tǒng)電連接的一組結(jié)構(gòu)相同的膨脹力測試儀，膨脹力測試儀包括由底座、頂板和兩根連接兩者的立柱構(gòu)成的抗變形框架，頂板下方設(shè)置有S型測力傳感器，底座上設(shè)置有絲杠升降裝置，絲杠升降裝置頂桿端部設(shè)置有托盤，S型測力傳感器和托盤之間卡接有樣品容器；S型測力傳感器的信號輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端電連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端與PLC控制器的信號輸入端電連接，PLC控制器的信號輸出端與中央控制系統(tǒng)信號輸入端電連接。

上述專利文件中方案對于如何在不同載荷在測量膨脹力沒有任何技術(shù)啟示，且測量精度不高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的主要目的是提供一種膨脹力測試機(jī)構(gòu)，能夠測量膨脹物在不同載荷下的膨脹力，測量精度高。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種膨脹力測試機(jī)構(gòu)，包括支架和反力架，所述支架上設(shè)有臺板，所述臺板上固定設(shè)有頂部為開口的反應(yīng)桶，所述反應(yīng)桶的底端設(shè)有注漿口，所述注漿口上設(shè)有閥門，所述反應(yīng)桶內(nèi)設(shè)有沿反應(yīng)桶軸向移動的活塞，所述活塞上設(shè)有第一連接桿，所述第一連接桿上設(shè)有力值測量元件和位移測量元件，所述第一連接桿的頂端延伸至反力架并與反力架相連，所述反力架的下部活動穿過臺板，所述反力架的下部設(shè)有載荷添加裝置。

優(yōu)選的，本實用新型測試的膨脹物為高聚物；支架可以為設(shè)置在臺板底端的幾條支撐腿，支架和臺板組成工作平臺的結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步改進(jìn)的，所述力值測量元件為量力環(huán)，所述位移測量元件包括電子千分表和數(shù)據(jù)采集儀，所述量力環(huán)嵌設(shè)在第一連接桿上，所述電子千分表設(shè)在量力環(huán)內(nèi)，所述電子千分表和數(shù)據(jù)采集儀電性相連。第一連接桿分成兩段，其中一段連接在量力環(huán)的頂端，另一段連接在量力環(huán)的底端，通過量力環(huán)和電子千分表能夠準(zhǔn)確測試力值和位移，數(shù)據(jù)采集儀用于讀電子千分表的讀數(shù)，電子千分表和數(shù)據(jù)采集儀通過數(shù)據(jù)線相連，電子千分表通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)顯示儀。待數(shù)據(jù)采集儀讀數(shù)穩(wěn)定后即可得到反應(yīng)過程中膨脹力變化曲線(膨脹力＝(電子千分表讀數(shù)變化量×量力環(huán)環(huán)系數(shù)×10)/高聚物結(jié)石體與活塞接觸處結(jié)石體平均受力面積)和豎向位移曲線(位移＝千分表讀數(shù)變化量)，改變注漿槍數(shù)和載荷重復(fù)上述步驟，就可以得到膨脹力與固定約束力、高聚物密度之間的關(guān)系。

進(jìn)一步改進(jìn)的，所述活塞上設(shè)有排氣孔，所述反應(yīng)桶內(nèi)部通過排氣孔與外界連通。排氣孔是用于排出高聚物反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體，將高聚物反應(yīng)產(chǎn)生的氣體排出后，才能更加準(zhǔn)確的測出高聚物的膨脹力。