用于高水压下不平整坝面渗漏的封堵注浆测试方法与流程-j9九游会真人

文档序号:35695496发布日期:2023-10-11 18:35阅读:5来源:国知局


1.本发明涉及于注浆测试技术领域,特别涉及一种用于高水压下不平整坝面渗漏的封堵注浆测试方法。


背景技术:

2.目前,注浆技术经过不断的改进与发展,已广泛的被应用于地基加固、止水帷幕、防渗堵漏等方面。注浆是一个复杂的过程,加上地层的复杂性,导致浆液扩散理论较实际工程应用有很大差距,注浆参数往往都需要通过试验确定。于是,室内试验成为了研究浆液扩散规律的重要手段。
3.在较高的大坝上出现渗漏现象时有发生,往往会出现多个渗漏的通道,对水坝安全造成极大影响。在现有的实验装置中,一般采用常规的全密封式压力水罐,而常规压力水罐由于没有开孔,不能形成内外负压差,无法模拟较深的大坝中水压对封堵板材的效果,无法对板材的密封性和渗漏情况进行观测,其次,在对渗漏通道进行注浆实验时,现有的实验装置无法模拟高水压下,对渗漏通道的注浆情况。


技术实现要素:

4.本发明提供用于高水压下不平整坝面渗漏的封堵注浆测试方法,以解决上述背景技术中提出的问题的至少一种。
5.为解决上述技术问题,本发明公开了用于高水压下不平整坝面渗漏的封堵注浆测试方法,包括以下步骤,s1:提供一个压力水罐,并在压力水罐上设置活塞组件、注浆孔和注水孔,并在压力水罐下表面开设第一通孔;s2:在压力水罐内安装不规则混凝土板,在不规则混凝土板中预埋钢管,并将钢管穿过第一通孔;s3:在不规则混凝土板上安装封堵板材,并在封堵板材上开设第二通孔,将第二通孔与注浆孔通过注浆管道连接;s4:通过活塞组件加载,并适时由注水孔向压力水罐内压力注水,保持压力水罐内高水压的稳压状态,观测封堵板材的渗漏情况;在压力水罐内注满水稳压后,通过注浆孔注浆,注浆修复材料通过注浆管道连通钢管并输送至外界,观测混凝土输送情况。
6.优选的,压力水罐上还安装有压力表和出水管,出水管内置有安全阀。
7.优选的,压力水罐上还安装有活塞组件,活塞组件包括环形钢撑,环形钢撑可拆卸安装于压力水罐内壁上,环形钢撑下表面安装有若干三角撑,三角撑与压力水罐内壁焊接固定,环形钢撑上安装有橡胶支撑块,橡胶支撑块上设置有凸型钢盖板。
8.优选的,压力水罐包括上圆筒、中圆筒、下圆筒和法兰装置,上圆筒与中圆筒焊接,中圆筒与下圆筒焊接,且上圆筒、下圆筒的直径大于中圆筒的直径。
9.优选的,压力水罐下端安装有法兰装置,法兰装置的中央开设有开孔,封堵孔内设置有镀锌堵头,实现压力水罐内外压差和外界注浆的效果。
10.优选的,在压力水罐内壁下表面安装钢板,钢板上安装不规则混凝土板,不规则混凝土板内设有若干螺杆,若干螺杆向上穿过封堵板材,螺杆上安装有第一螺母,第一螺母将
螺杆与封堵板材相连接,不规则混凝土板内还设有若干焊接勾筋,焊接勾筋下端与钢板焊接,不规则混凝土板设置为不规则状,且不规则混凝土板周侧还安装有碳纤维布,封堵板材周侧安装有橡胶裙带,橡胶裙带的另一端与不规则混凝土板周侧连接;钢板上开设有第三通孔,钢管穿过第一通孔、第三通孔和下侧封堵孔延伸至外部,钢管上设有第二螺母,第二螺母用于连接钢管和下侧的法兰装置。
11.优选的,压力水罐内部达到高水压状态,压力水罐底部第一通孔与外界相连,为1个大气压,封堵板材内设置有将胶圈,橡胶圈作用在不规则混凝土板上,从而与外界连通,橡胶裙带在内外负压差作用下紧紧吸附在不规则混凝土板上,达到注浆密封的效果。
12.优选的,在步骤s4中,还包括出水组件,出水组件包括驱动电机,驱动电机固定设置于下侧的法兰装置上,驱动电机的上侧输出端固定连接螺纹杆,螺纹杆向上延伸进压力水罐内,且螺纹杆与压力水罐延伸位置转动连接,压力水罐左侧内壁上还固定设有导轨,导轨上端固定设有限位块,螺纹杆上端与限位块转动连接,螺纹杆上螺纹连接有驱动块,驱动块左侧滑动设置在导轨上,导轨上还滑动设有滑杆,滑杆下侧安装有漂浮箱,漂浮箱下侧设置有吸水箱,吸水箱与漂浮箱贯通连接,漂浮箱上侧安装有抽水软管,抽水软管伸入出水管内。
13.优选的,驱动块内设有卡接箱,卡接箱内设有滑板,滑板与卡接箱内壁滑动连接,滑板上设有永磁体一,卡接箱左侧内壁上安装有电磁体,滑板右端固定设有卡杆,卡杆向右延伸出卡接箱,且卡杆与卡接箱延伸位置滑动连接,滑板右侧还安装有若干弹簧,若干弹簧的另一端固定安装在卡接箱右侧内壁上,漂浮箱左侧壁上设有卡口,卡口内安装有永磁体二。
14.优选的,抽水软管上安装有三通一,三通一上贯通连接有喷管,喷管的另一端贯通连接喷水箱,出水管内还设有三通二,三通二安装于抽水软管上,三通二贯通连接清洗管,清洗管向外延伸出出水管,且清洗管与出水管延伸位置固定连接;
15.喷水箱右侧壁上设有开口,喷水箱内安装有锥形过滤筒,锥形过滤筒左端固定设有转动轴,转动轴左端固定设有转动叶片,转动叶片与喷水箱左侧壁转动连接,转动叶片两侧固定连接有辅助杆,辅助杆相互靠近的依次固定设有刮板,刮板与锥形过滤筒相接触,且吸水箱上端与漂浮箱贯通连接。
16.与现有技术相比,本发明提供了用于高水压下不平整坝面渗漏的封堵注浆测试方法,具备以下有益效果:
17.本发明通过本设备在罐体上开孔,能够形成内外负压差,模拟高水头水坝的高水压,以及不平整水坝坝面渗漏通道的负压差,利用负压差和封堵板材等,以测试板材的封堵密封性能和注浆性能;且通过注浆管道对混凝土进行输送,可以观察高水压状态下,混凝土的输送情况,且设备设置注浆孔、注水孔、安全阀和内部压力表,四个构件可实现渗漏补水、注浆、测压、安全性的多重功能。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
19.图1为本发明的流程示意图;
20.图2为本发明的结构示意图;
21.图3为本发明的压力水罐的结构示意图;
22.图4为本发明的不规则混凝土板处的结构示意图;
23.图5为本发明的不规则混凝土板处的部分结构俯视图;
24.图6为本发明的出水组件的结构示意图;
25.图7为本发明的图6的a处放大图;
26.图8为本发明的喷水箱内部结构图。
27.图中:1、压力水罐;2、上圆筒;3、中圆筒;4、下圆筒;5、注浆孔;6、注水孔;7、压力表;8、镀锌堵头;9、法兰装置;10、安全阀;11、环形钢撑;12、支撑块;13、凸型钢盖板;14、注浆管道;15、三角撑;16、不规则混凝土板;17、钢管;18、焊接勾筋;19、封堵板材;20、碳纤维布;21、钢板;22、第二螺母;23、橡胶裙带;24、螺杆;25、出水管;26、导轨;27、驱动电机;28、清洗管;29、三通二;30、抽水软管;31、限位块;32、电磁体;33、驱动块;34、卡杆;35、螺纹杆;36、滑板;37、弹簧;38、卡口;39、锥形过滤筒;40、转动轴;41、转动叶片;42、辅助杆;43、吸水箱;44、刮板;45、永磁体二;46、漂浮箱;47、滑杆;48、喷管;49、喷水箱;50、三通一;51、卡接箱。
具体实施方式
28.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
29.另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
30.实施例1
31.本发明的实施例提供了一种用于高水压下不平整坝面渗漏的封堵注浆测试方法,如图1、3-4所示,包括以下步骤,s1:提供一个压力水罐1,并在压力水罐1上设置活塞组件、注浆孔5和注水孔6,并在压力水罐1下表面开设第一通孔;s2:在压力水罐1内安装不规则混凝土板16,在不规则混凝土板16中预埋钢管17,并将钢管17穿过第一通孔;s3:在不规则混凝土板16上安装封堵板材19,并在封堵板材19上开设第二通孔,将第二通孔与注浆孔5通过注浆管道14连接;s4:通过活塞组件加载,并适时由注水孔6向压力水罐1内压力注水,保持压力水罐1内高水压的稳压状态,观测封堵板材19的渗漏情况;在压力水罐1内注满水稳压后,通过注浆孔注浆,注浆修复材料通过注浆管道14连通钢管17并输送至外界,观测混凝土输送情况。
32.上述技术方案的工作原理及有益效果为:第一步,提供一个压力水罐1,并在压力水罐1上设置活塞组件、注浆孔5和注水孔6,并在压力水罐1下表面开设第一通孔;第二步,在压力水罐1内安装不规则混凝土板16,在不规则混凝土板16中预埋钢管17,并将钢管17穿
过第一通孔;第三步,在不规则混凝土板16上安装封堵板材19,并在封堵板材19上开设第二通孔,将第二通孔与注浆孔5通过注浆管道14连接;第四步,通过活塞组件加载,并适时由注水孔6向压力水罐1内压力注水,保持压力水罐1内高水压的稳压状态,观测封堵板材19的渗漏情况;在压力水罐1内注满水稳压后,通过注浆孔注浆,注浆修复材料通过注浆管道14连通钢管17并输送至外界,观测混凝土输送情况;本发明通过本设备在压力水罐1上开孔(即第一孔洞),在第一孔洞内安装有钢管17,钢管17连通外部,钢管17、不规则混凝土板16和封堵板材19形成一个整体(这个整体具有一个大气压力,而水压较大),能够形成内外负压差,与从而模拟较深水位的水坝渗漏通道的负压差,模拟高水头水坝的高水压,以及不平整水坝坝面渗漏通道的负压差,利用负压差和封堵板材19等,以测试板材的封堵密封性;且通过注浆管道14对混凝土进行输送,可以观察高水压状态下,混凝土的输送情况。
33.实施例2
34.在上述实施例1的基础上,如图1-4所示,压力水罐1上还安装有压力表7和出水管25,出水管25内置有安全阀10。
35.其中,优选的,压力水罐1上还安装有活塞组件,活塞组件包括环形钢撑11,环形钢撑11可拆卸安装于压力水罐1内壁上,环形钢撑11下表面安装有若干三角撑15,三角撑15与压力水罐1内壁焊接固定,环形钢撑11上安装有橡胶支撑块12,橡胶支撑块12上设置有凸型钢盖板13。
36.用于在凸型钢盖板13加载下,限制橡胶支撑块12的侧向变形,防止活塞与压力水罐1之间渗水;
37.其中,优选的,压力水罐1包括上圆筒2、中圆筒3、下圆筒4,上圆筒2与中圆筒3焊接,中圆筒3与下圆筒4焊接,且上圆筒2、下圆筒4的直径大于中圆筒3的直径。
38.其中,优选的,压力水罐1下端安装有法兰装置9,法兰装置9的中央开设有开孔,封堵孔内设置有镀锌堵头8,实现压力水罐1内外压差和外界注浆的效果。
39.另外,压力水罐1还可拓展为完全密封水箱,即压力水罐1上端和下端均安装有法兰装置9,上部法兰和下部法兰装置均设有封堵孔,封堵孔内设置有镀锌堵头8,加压方式由上部活塞加载变为注水加压,实现水箱内高水压效果。
40.其中,优选的,在压力水罐1内壁下表面安装钢板21,钢板21上安装不规则混凝土板16,不规则混凝土板16内设有若干螺杆24,若干螺杆24向上穿过封堵板材19,螺杆24上安装有第一螺母,第一螺母将螺杆24与封堵板材19相连接,不规则混凝土板16内还设有若干焊接勾筋18,焊接勾筋18下端与钢板21焊接,不规则混凝土板16设置为不规则状,且不规则混凝土板16周侧还安装有碳纤维布20,封堵板材19周侧安装有橡胶裙带23,橡胶裙带23的另一端与不规则混凝土板16周侧连接;钢板21上开设有第三通孔,钢管17穿过第一通孔、第三通孔和下侧封堵孔延伸至外部,钢管17上设有第二螺母22,第二螺母22用于连接钢管17和下侧的法兰装置9。
41.上述技术方案的工作原理及有益效果为:在测试时,压力表7实时监测压力水罐1内的压力,设置安全阀10提高压力水罐1的安全性;在活塞组件上可实现千斤顶加载,千斤顶对凸型钢盖板13施加压力,凸型钢盖板13下降,使得橡胶支撑块12压缩,环形钢撑11和三角撑15支撑凸型钢盖板13和橡胶支撑块12,从而加大压力水罐1内的压力,从而模拟不同水深的压力情况,提高装置的实用性;
42.将不规则混凝土板16内的若干螺杆24穿过封堵板材19,通过第一螺母将封堵板材19和不规则混凝土板16连接,之后将焊接勾筋18与钢板21焊接,然后将钢板21放置到压力水罐1内壁下表面,钢管17穿过第一通孔和第三通孔延伸至外部,通过钢管17上的第二螺母22将钢管17与下侧的法兰装置9锁紧,然后通过注浆管道14对混凝土进行输送,混凝土通过钢管17输送至外界,对混凝土的输送情况进行观察即可;
43.通过设置不规则混凝土板16,其表面是不平整的,可模拟不平整水坝面,利用负压差和内部安装的封堵板材19及负压裙带23,达到测试封堵板材19封堵密封性的目的;通过设置设置注浆孔5、注水孔6、安全阀10和压力表7,四个构件可实现渗漏补水、注浆、测压、安全性的多重功能;通过底部一根圆钢管17及第二螺母22,达到连接水箱和不规则混凝土板16的目的,更换方便,设备可重复使用;通过设置法兰装置9,开孔处配置镀锌堵头8,压力水罐1可拓展成全封闭式压力水箱,通过压力水泵加压实现内部高压水环境。
44.实施例3
45.在上述实施例1-2的基础上,如图5-6所示,在步骤s4中,还包括出水组件,出水组件包括驱动电机27,驱动电机27固定设置于下侧的法兰装置9上,驱动电机27的上侧输出端固定连接螺纹杆35,螺纹杆35向上延伸进压力水罐1内,且螺纹杆35与压力水罐1延伸位置转动连接,压力水罐1左侧内壁上还固定设有导轨26,导轨26上端固定设有限位块31,螺纹杆35上端与限位块31转动连接,螺纹杆35上螺纹连接有驱动块33,驱动块33左侧滑动设置在导轨26上,导轨26上还滑动设有滑杆47,滑杆47下侧安装有漂浮箱46,漂浮箱46下侧设置有吸水箱43,吸水箱43与漂浮箱46贯通连接,漂浮箱46上侧安装有抽水软管30,抽水软管30伸入出水管25内。
46.其中,优选的,驱动块33内设有卡接箱51,卡接箱51内设有滑板36,滑板36与卡接箱51内壁滑动连接,滑板36上设有永磁体一,卡接箱51左侧内壁上安装有电磁体32,滑板36右端固定设有卡杆34,卡杆34向右延伸出卡接箱51,且卡杆34与卡接箱51延伸位置滑动连接,滑板36右侧还安装有若干弹簧37,若干弹簧37的另一端固定安装在卡接箱51右侧内壁上,漂浮箱46左侧壁上设有卡口38,卡口38内安装有永磁体二45。
47.其中,优选的,抽水软管30上安装有三通一50,三通一50上贯通连接有喷管48,喷管48的另一端贯通连接喷水箱49,出水管25内还设有三通二29,三通二29安装于抽水软管30上,三通二29贯通连接清洗管28,清洗管28向外延伸出出水管25,且清洗管28与出水管25延伸位置固定连接;
48.喷水箱49右侧壁上设有开口,喷水箱49内安装有锥形过滤筒39,锥形过滤筒39左端固定设有转动轴40,转动轴40左端固定设有转动叶片41,转动叶片41与喷水箱49左侧壁转动连接,转动叶片41两侧固定连接有辅助杆42,辅助杆42相互靠近的依次固定设有刮板44,刮板44与锥形过滤筒39相接触,且吸水箱43上端与漂浮箱46贯通连接。
49.上述技术方案的工作原理及有益效果为:检测完成后,在出水管25上外接水泵,初始状态时,电磁体32启动,电磁体32吸附滑板36上的永磁体一,滑板36与电磁体32接触,驱动块33与压力水罐1的内壁下表面接触,在浮力作用下,漂浮箱46使得滑杆47与限位块31接触,此时启动25上的外接水泵,吸水箱43将压力水罐1内的水吸入,水通过漂浮箱46、抽水软管30进入出水管25内,之后再从出水管25排出,即使在实验过程中,有少量混凝土通过管道连接处泄露,或有部分杂质等情况时,吸水箱43也可将其吸出,随着压力水罐1内水量的下
降,漂浮箱46也会逐渐下降(漂浮箱46会始终与水面接触,而吸水箱43始终在水内),将压力水罐1内的水及其杂质等吸出后,漂浮箱46会下降到最低位置;
50.此时,对电磁体32进行断电,滑板36在弹簧37的作用下释放,卡杆34插入卡口38中,永磁体二45对卡杆34进行吸附,使得驱动块33与漂浮箱46连接成为一个整体,旋转三通一50和三通二29,并通过清洗管28进水(此时,亦可通过注水孔6进水),水通过抽水软管30进入喷管48中,然后水进入喷水箱49内,当水进入喷水箱49内时,水带动转动叶片41旋转,转动叶片41带动吸水箱43旋转,吸水箱43带动刮板44旋转,对锥形过滤筒39进行刮除,防止锥形过滤筒39堵塞,提高了出水的顺畅性,此时,启动驱动电机27,驱动电机27带动螺纹杆35旋转,螺纹杆35带动驱动块33上下移动,驱动块33带动漂浮箱46上下移动,水大范围的喷射到压力水罐1中,使得对压力水罐1的清洁更有效,同时随着水的逐渐增多,如果压力水罐1内泄露的混凝土也较多的话,亦可稀释混凝土,从而使泄露的混凝土更容易从吸水箱43吸出,有效提高装置的实用性和功能性;且不需要另外设置清洗管路,利用抽水软管30进行反向清洗即可实现,提高了对压力水罐1内壁清洗效率。
51.显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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