[發(fā)明專利]一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置及使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010887893.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN111912969A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹忠露;侯晉芳;毛以雷;王博;田博宇;杜瑞剛;李斌;李秋實(shí)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務(wù)工程局有限公司;天津港灣工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/38
• 分類號(hào): G01N33/38;G01N11/00;G01N9/26;G01N9/00
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

1.一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括模型系統(tǒng)、進(jìn)漿系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)；

所述模型系統(tǒng)包括底板、內(nèi)圓筒和外圓筒，所述底板上同心設(shè)置有內(nèi)圓筒和外圓筒，內(nèi)圓筒和外圓筒之間形成用于灌漿的環(huán)形空間，所述外圓筒筒壁相對(duì)開設(shè)有注漿口和排水口，所述注漿口位于外圓筒下部，所述排水口位于外圓筒上部，所述外圓筒上設(shè)置有透明刻度尺；

所述進(jìn)漿系統(tǒng)包括灌漿平臺(tái)、拌合灌漿一體機(jī)、灌漿管和灌漿閥門，所述拌合灌漿一體機(jī)設(shè)置于灌漿平臺(tái)上方，所述拌合灌漿一體機(jī)通過(guò)灌漿管連接所述模型系統(tǒng)的注漿口，所述灌漿管上設(shè)置有灌漿閥門；

所述測(cè)試裝置包括應(yīng)變片、pH電極、濁度傳感器；所述應(yīng)變片設(shè)置于外圓筒筒壁中部環(huán)向三等分處，所述pH電極和濁度傳感器設(shè)置于模型系統(tǒng)的排水口處。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述灌漿平臺(tái)由貝雷架拼裝搭建，高度為3-5m，長(zhǎng)度為3-5m，寬度為3-5m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述拌合灌漿一體機(jī)具有攪拌、制漿、儲(chǔ)漿、壓力灌漿功能，其灌漿壓力和流量可自動(dòng)記錄存儲(chǔ)和打印，其最大灌漿壓力為8MPa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述底板、內(nèi)圓筒和外圓筒均使用透明有機(jī)玻璃材料；所述底板為850mm*850mm*10mm的有機(jī)玻璃平板，所述內(nèi)圓筒為外徑600mm壁厚6mm高2300mm的有機(jī)玻璃亞克力管，所述外圓筒為外徑800mm壁厚8mm高2200mm的有機(jī)玻璃亞克力管；內(nèi)圓筒、外圓筒與底板通過(guò)有機(jī)玻璃焊條進(jìn)行密封焊接，使內(nèi)圓筒、外圓筒之間的環(huán)形空間寬度固定為92mm；所述注漿口為內(nèi)徑為32mm的有機(jī)玻璃管，注漿口距離底板50mm，注漿口與外圓筒通過(guò)有機(jī)玻璃焊條進(jìn)行密封焊接；所述排水口為內(nèi)徑為50mm的有機(jī)玻璃管，排水口距離外圓筒管頂100mm，排水口與外圓筒通過(guò)有機(jī)玻璃焊條進(jìn)行密封焊接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述環(huán)形空間內(nèi)放置小型循環(huán)水泵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述透明刻度尺為0.1mm刻度的菲林尺，透明刻度尺應(yīng)垂直對(duì)稱的粘貼在注漿口和排水口。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述應(yīng)變片為免焊型高精度電阻式應(yīng)變片，與應(yīng)變儀連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述pH電極與在線pH控制器連接；所述懸濁度傳感器與在線濁度儀表連接。

9.一種水下灌漿質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)往模型系統(tǒng)的環(huán)形空間內(nèi)注滿清水，并檢測(cè)水體的初始pH值和懸濁物含量；

2)將干粉灌漿料和拌合水加入拌合灌漿一體機(jī)，啟動(dòng)拌合灌漿一體機(jī)，灌漿料拌制5min后，打開灌漿閥門，經(jīng)灌漿管和注漿口壓入環(huán)形空間，灌漿過(guò)程中及時(shí)向拌合灌漿一體機(jī)中補(bǔ)加灌漿料，確保灌漿的連續(xù)性，灌漿高度達(dá)到2000mm時(shí)，停止灌漿；

3)灌漿開始時(shí)，觀察記錄灌漿料的入水狀態(tài)，灌漿料附近水體的渾濁程度；

4)灌漿過(guò)程中，打開應(yīng)變儀、在線pH控制器和在線濁度儀，自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄模型的環(huán)向應(yīng)變值、環(huán)形空間中水體的pH值和濁度值。分析漿體凝結(jié)硬化前后，環(huán)向應(yīng)變的變化，評(píng)定灌漿料的環(huán)向膨脹性，環(huán)向膨脹性應(yīng)滿足環(huán)向應(yīng)變≥100με，分析環(huán)形空間中水體的pH值和濁度值的變化，評(píng)定灌漿料的水下抗分散性，水下抗分散性應(yīng)滿足pH＜12或濁度值＜150mg/L；

5)灌漿結(jié)束后，靜置5min，隨后讀取灌漿處的漿體初始高度H1和灌漿處對(duì)稱的漿體初始高度H2，精確到0.1mm，3h后、24h后、28d后再次讀取漿體高度H1和H2，比較灌漿結(jié)束后H1和H2的高度差，評(píng)定灌漿料的流動(dòng)性，H1-H2的高度差應(yīng)小于5mm，比較H1、H2的初始高度與3h后、24h后和28d后的高度，評(píng)定灌漿料的豎向膨脹性，灌漿料的豎向膨脹率應(yīng)滿足3h的豎向膨脹率為0.01％～1.0％，24h與3h的豎向膨脹率之差為0.01％～0.2％；

6)漿體硬化后，觀察環(huán)形空間內(nèi)漿體的表面狀態(tài)，表面狀態(tài)包括氣泡的有無(wú)和大小、漿體質(zhì)色是否均一有無(wú)分離，評(píng)定漿體的充填程度和密實(shí)程度。