[發明專利]測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置和方法

有效

• 申請號: 202111330461.1
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN113777028B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 李陽;佘繼平;張世玉;滕格格;倪建軍;韓凱;張浩
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 西安正華恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 61271
• 代理人: 陳選中

1.一種測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置，其特征在于，包括旋轉部件和與旋轉部件相連接的測量殼體（1）；所述測量殼體（1）內設置有空心巖心（2），所述空心巖心（2）內設置有T形擋桿（4），T形擋桿（4）的一端穿出所述測量殼體（1）的一側并設置有用于測量T形擋桿（4）位移的位移測量部件；所述測量殼體（1）的另一側設置有密封板（27）；

所述密封板（27）上貫穿設置有加壓管（24），所述加壓管（24）連接液壓系統（26）；所述密封板（27）上貫穿設置有排液管（21），所述排液管（21）上設置有第一閥門（22）并連接至液體收集器（23）；

所述測量殼體（1）上設置有用于限位并支撐T形擋桿（4）的限位支撐器（5）；

所述T形擋桿（4）與空心巖心（2）、測量殼體（1）及密封板（27）形成的空間用于放置待測凝膠類堵漏材料（3）；

所述旋轉部件包括支撐柱（10），所述支撐柱（10）上設置有限位桿（11），所述限位桿（11）的上方設置有固定在支撐柱（10）上的支撐桿（12）；所述限位桿（11）的前端鉸接有連接柱（17），所述連接柱（17）的下端與測量殼體（1）固定；所述連接柱（17）在向下旋轉時止于限位桿（11）。

2.根據權利要求1所述的測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置，其特征在于，所述連接柱（17）上設置有轉動腔（31）；所述限位桿（11）的前端設置有臺階（28），所述臺階（28）的前端設置有放置腔（30），所述放置腔（30）的上端設置有貫穿所述轉動腔（31）的轉動軸（29），使連接柱（17）繞轉動軸（29）轉動。

3.根據權利要求2所述的測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置，其特征在于，所述連接柱（17）的上端設置有接線槽（32），所述支撐桿（12）上設置有絞盤（13）、拉繩（14）和滑輪（15），所述臺階（28）上設置有接觸開關（16）；所述拉繩（14）繞過滑輪（15），一端固定于接線槽（32），另一端固定在絞盤（13）上；所述接觸開關（16）與絞盤（13）電連接。

4.根據權利要求1-3任一所述的測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置，其特征在于，所述限位桿（11）的前端設置有引導槽（35），所述引導槽（35）內設置有螺紋孔（34）；所述連接柱（17）上設置有與螺紋孔（34）等高的第一限位孔（33）。

5.根據權利要求1所述的測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置，其特征在于，所述限位支撐器（5）包括設置在T形擋桿（4）上的限位槽，以及固定在測量殼體（1）上的基臺（36）；所述基臺（36）上設置有位于T形擋桿（4）下方的支撐臺（40），所述支撐臺（40）上設置有滾輪（41）；所述支撐臺（40）上貫穿設置有位于T形擋桿（4）下方且與限位槽相匹配的限位柱（37），所述限位柱（37）上設置有第二限位孔（38），所述支撐臺（40）上設置有與第二限位孔（38）相配合的插銷（39）。

6.根據權利要求1所述的測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置，其特征在于，所述測量殼體（1）上設置有加熱器（8），所述T形擋桿（4）的前端設置有溫度傳感器（9）。

7.根據權利要求1所述的測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置，其特征在于，所述密封板（27）朝向T形擋桿（4）的一側設置有視窗（19），所述視窗（19）內設置有補光燈和攝像頭。

8.根據權利要求1所述的測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置，其特征在于，所述位移測量部件包括設置在T形擋桿（4）末端的擋板（6），所述擋板（6）上設置有用于測量擋板（6）相對測量殼體（1）的位移量的位移傳感器（7）。

9.一種基于權利要求1-8任一所述的測量凝膠類堵漏材料與巖石壁面粘附強度的裝置的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過旋轉部件旋轉測量殼體（1）使T形擋桿（4）的末端朝下；

S2、在T形擋桿（4）和空心巖心（2）形成的腔室中加入待測凝膠類堵漏材料（3）；

S3、將密封板（27）與測量殼體（1）進行緊固，打開第一閥門（22），啟動液壓系統（26）向空心巖心（2）內注入液壓油直至有液壓油從排液管（21）處流出，關閉第一閥門（22）；

S4、通過旋轉部件旋轉測量殼體（1）使空心巖心（2）處于設定角度；

S5、逐步增大液壓系統（26）的液壓推力，當T形擋桿（4）首次產生位移后調整液壓系統（26）的液壓推力，實時記錄位移測量部件的數值和液壓系統（26）的液壓推力，保持T形擋桿（4）勻速移動；

S6、根據公式：

獲取在整個過程中的由液壓推力p得到的粘附應力，并將T形擋桿（4）首次產生位移時對應的粘附應力值作為待測凝膠類堵漏材料（3）的最大粘附強度；其中r為空心巖心（2）的內徑；l為待測凝膠類堵漏材料（3）在空心巖心（2）豎直時的高度。