[發明專利]可調式電子控溫三維噴射混凝土性能測試實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 202010699761.6
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111795724B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 劉兆霞;趙繼鵬;劉國明;陳連軍;郭楠;孟祥瑞;郭曉晗;柴順杰
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 譚小容

1.一種可調式電子控溫三維噴射混凝土性能測試實驗裝置，其特征在于：包括控制系統、試件夾持系統、加熱系統、噴射系統和測試系統，

所述控制系統包括控制箱(1)和安裝在控制箱(1)內的溫度調節器(2)；所述試件夾持系統包括設置在控制箱(1)正上方的三面架(3)，所述三面架(3)由用于模擬巷道頂面的頂板(3a)，用于模擬巷道側壁的側板(3b)，用于模擬巷道底部的底板(3c)圍成，三面架(3)的開口朝向前方，且三面架(3)內腔的四個轉角處各設置有一根左右延伸的試件夾持架(4)，且每根試件夾持架(4)的左右兩端各配備有一個夾持頭(6)，每個夾持頭(6)配備有一個第一水平液壓支柱(5)用于推動同一夾持架(4)的兩個夾持頭(6)靠近或遠離，四根試件夾持架(4)共同用于夾持上、后、下三塊巖體試樣板；所述加熱系統包括設置在頂板(3a)、側板(3b)、底板(3c)上的加熱板(7)，以及設置在控制箱(1)內的加熱器；所述噴射系統包括第二水平液壓支柱(8)、風機(9)、集料箱(10)、輸料管(11)、旋轉噴頭(12)、豎直液壓支柱(13)和垂向液壓推桿，所述第二水平液壓支柱(8)的后端滑動安裝在控制箱(1)上，并能在垂向液壓推桿的驅動下左右滑動，第二水平液壓支柱(8)的前端與豎直液壓支柱(13)的下端相連用于推動第二水平液壓支柱(8)前后運動，豎直液壓支柱(13)的上端與輸料管(11)的后端相連用于推動輸料管(11)上下運動，所述集料箱(10)安裝在輸料管(11)前端的正上方用于向輸料管(11)送料，所述旋轉噴頭(12)安裝在輸料管(11)的后端，在旋轉噴頭(12)上還接有壓水管(18)，所述旋轉噴頭(12)能旋轉實現向上噴射、向下噴射和向后噴射，在輸料管(11)的前端安裝有風機(9)用于將輸料管(11)內的混凝土由前向后通過氣力輸送至旋轉噴頭(12)，混凝土在旋轉噴頭(12)處與壓水管(18)送入的壓力水混合后，由旋轉噴頭(12)噴射于上、后、下三塊巖體試樣板上；

所述測試系統包括放置在噴射系統前方用于拍攝噴射混凝土回彈速率的激光測速儀(14)，安裝在頂板(3a)、側板(3b)、底板(3c)內的沖擊力傳感器(15)，安裝在上、后、下三塊巖體試樣板上的應力傳感片(16)，安裝在上、后、下三塊巖體試樣板上的溫度傳感器。

2.按照權利要求1所述的可調式電子控溫三維噴射混凝土性能測試實驗裝置，其特征在于：位于下前、下后位置處的所述試件夾持架(4)的夾持頭(6)為豎直板(6a)；位于上前、上后位置處的試件夾持架(4)的夾持頭(6)整體呈“L”形且相對設置，由豎直板(6a)和托板(6b)組成，托板(6b)的長度大于豎直板(6a)的長度；其中，上巖體試樣板由上前、上后位置處的試件夾持架(4)的夾持頭(6)的豎直板(6a)從左右兩側共同夾持，托板(6b)從左右兩端的下方共同托起；后巖體試樣板由上后、下后位置處的試件夾持架(4)的夾持頭(6)的豎直板(6a)從左右兩側共同夾持；下上巖體試樣板由下前、下后位置處的試件夾持架(4)的夾持頭(6)的豎直板(6a)從左右兩側共同夾持。

3.按照權利要求1所述的可調式電子控溫三維噴射混凝土性能測試實驗裝置，其特征在于：所述豎直液壓支柱(13)的上端與輸料管(11)的后端通過轉動軸相連，所述輸料管(11)能繞轉動軸水平轉動。

4.按照權利要求1所述的可調式電子控溫三維噴射混凝土性能測試實驗裝置，其特征在于：所述控制箱(1)上還設置有散熱孔(1a)、電纜線孔(1b)。

5.按照權利要求1所述的可調式電子控溫三維噴射混凝土性能測試實驗裝置，其特征在于：所述控制箱(1)底部設置有四個帶剎車的萬向腳輪(17)。

6.按照權利要求4所述的可調式電子控溫三維噴射混凝土性能測試實驗裝置，其特征在于：噴射時，所述旋轉噴頭(12)距離巖體試樣板的噴射距離為0.7m，風機(9)以風壓0.5MPa和風量10m³/min為標準進行選型，風機(9)和壓水管(18)中的參數可調，水壓選擇大于風壓0.5MPa～0.55MPa。