一种喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置,供水管给供水箱供水，供水管上设置有计量泵，供水箱通过软管与浓度调节装置相连通，软管上设置有微型计量泵，供水箱内设置有至少2组进水管，进水管上设置有供水泵，进水管的出水端设置于试验箱内，进水管的端部设置有渗流装置，试验箱内试验时喷射混凝土形成试验模型，试验箱设置于试验箱支座上，试验箱的一侧壁上设置有试验箱出水管，试验箱出水管与排水管相连通，排水管与集水箱相连通，集水箱的一端设置有废液出水口；本实用新型专利技术能真实模拟地下水在初支混凝土中的渗流过程、排水管结晶堵塞过程，可推广应用到富水地区隧道排水系统模拟实验装置领域。
【技术实现步骤摘要】
一种喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置
本技术属于隧道工程病害研究
，具体涉及到一种喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置。
技术介绍
公路隧道作为一种隐蔽性工程，其防排水系统对于隧道安全运营有着极为重要的作用。西南富水地区如云南、贵州、广西、四川等地隧道排水系统被结晶物体堵塞的问题非常严重，究其原因，一部分是由于地下水渗流过程中冲刷围岩所形成的围岩碎片、地表水流入隧道中所携带的泥沙等，最重要的是隧道喷射混凝土衬砌在各种侵蚀介质作用下产生的复杂的物理-化学过程，如盐侵蚀、酸侵蚀、碱侵蚀等，隧道喷射混凝土在侵蚀介质作用下会产生不同种类的结晶体。随着结晶体的大量生成，喷射混凝土碱性物质会大量减少，而水泥水化作用是在碱性条件下逐步进行的，碱性物质的大量缺失，会严重影响到水泥水化作用的进行，喷射混凝土强度会受到影响，从而影响整个衬砌安全。交通部颁布的《公路隧道设计规范》(第一册土建部分)隧道防排水设计应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，妥善处理地表水、地下水，洞内外防排水系统应完整通畅。“排”即通过隧道排水管将进入隧道结构的围岩水、地表水等排出隧道，由于混凝土存在缺陷，地下水通过在混凝土中的渗流进入隧道排水管。混凝土缺陷包含孔隙、微裂隙和宏观裂纹，喷射混凝土总孔隙率的典型值通常在15％～20％之间，干喷混凝土的孔隙率比模注混泥土的大8.7％，湿喷混凝土的孔隙率比模筑混凝土的要大16％。富水隧道中，由于水压作用，隧道在喷射混凝土后，围岩水会通过混凝土过水通道渗出，过水通道是由混凝土本身孔隙和水泥水化过程中水化通道构成，而且在水渗流过程中，会使得过水通道越来越大，产生较多裂隙和宏观裂纹，裂缝越多，隧道后期运营过程中面临的钙的流失就越多。本技术设计一种模拟喷射混凝土在侵蚀介质作用条件下的试验装置和方法，旨在为西南富水地区隧道修建过程中排水系统设计、喷射混凝土配合比设计提供一定的参考。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简单、能更准确模拟隧道内喷射混凝土渗流情况的喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置。解决上述技术问题采用的技术方案是：一种喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置,供水管给供水箱供液，供水管上设置有计量泵，供水箱通过软管与浓度调节装置相连通，软管上设置有微型计量泵，供水箱内设置有至少2组进水管，进水管上设置有供水泵，进水管的出水端设置于试验箱内，进水管的端部设置有渗流装置，试验箱内试验时喷射混凝土形成试验模型，试验箱设置于试验箱支座上，试验箱的一侧壁上设置有试验箱出水管，试验箱出水管与排水管相连通，排水管与集水箱相连通，集水箱的一端设置有废液出水口。本技术的进水管由多段PVC管通过管道接头连接成U形结构，供水泵设置于U形结构底部，供水泵下部设置有水泵支座。本技术的进水管靠近试验箱一端管径缩小，大管径PVC管和小管径PVC管通过过渡接头相连接。本技术的试验箱相对侧壁上设置有固定接头，进水管从固定接头穿入试验箱，固定接头和试验箱之间设置有防水橡胶片。本技术的试验箱顶部设置有密封孔和橡胶垫。本技术的渗流装置为四分单喷喷头。本技术的排水管为半圆形波纹管。本技术的排水管底部设置有可伸缩支架，可伸缩支架的顶部设置有排水管固定夹将排水管固定于可伸缩支架顶部。本技术的排水管下部设置有至少2组可伸缩支架。本技术的废液出水口与净化装置相连通。本技术相比于现有技术具有以下优点：1、供水管与计量泵相连，通过调节计量泵大小控制加入去离子水流速和流量。2、试验箱用于放置混凝土，混凝土可根据研究内容去现场进行喷射混凝土或根据配合比和强度要求在室内进行浇筑混凝土，在浇筑或喷射混凝土前，试验箱内预埋渗流装置，渗流装置通过固定接头和过渡接头与供水泵相连，从而真实模拟隧道混凝土的渗水-排水-结晶过程。3、试验箱出口处的水流入排水管中，排水管通过可伸缩支架和固定夹控制高程和固定，排水管可拆卸，长度、坡度都可以根据研究内容进行设定。可以用隧道排水管常用的双臂波纹管，研究隧道中的渗流结晶问题，也可以用一些新型排水管材料，或在排水管上加一些特殊材料，研究隧道排水管结晶堵塞病害处治方面。4、试验模型简单，可操作性强，可以根据实际情况同时进行多种工况的研究。5、供水箱中可以根据研究内容加入不同的侵蚀溶液，提前配置好的高浓度侵蚀溶液加入浓度调节装置中，根据所需浓度通过微型计量泵控制加入到供水箱中。附图说明图1是本技术一个实施例的结构示意图。图2是图1的部分放大图。图中：1、计量泵；2、供水管；3、供水箱；4、进水管；5、管道接头；6、供水泵；7、水泵支座；8、试验箱；9、试验箱支座；10、过渡接头；11、固定接头；12、防水橡胶片；13、渗流装置；14、橡胶垫；15、密封孔；16、试验箱出水管；17、排水管固定夹；18、排水管；19、可伸缩支架；20、集水箱；21、废液出水口；22、浓度调节装置；23、微型计量泵；24、软管。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步详细说明，但本技术不限于这些实施例。实施例1在图1、2中，本技术涉及的一种喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置,溶液通过供水管2给供水箱3供液，供水箱3中可以根据研究内容加入不同的侵蚀溶液，供水管2上安装有计量泵1，计量泵1可精确计量通入供水箱3内的水量，供水箱3通过软管24与浓度调节装置22相连通，软管24上设置有微型计量泵23，浓度调节装置22内加入预先配置好的高浓度侵蚀溶液，根据所需浓度通过微型计量泵23控制加入到供水箱3中。供水箱3内安装有至少2组进水管4，进水管4的组数根据具体试验需要确定，进水管4的数目与供水箱3的数目相对应，进水管4上安装有供水泵6，供水泵6给进水管4提供进水压力，本实施例的进水管4由多段PVC管通过管道接头5连接成U形结构，供水泵6安装于U形结构底部，供水泵6下部安装有水泵支座7，进水管4靠近试验箱8一端管径缩小，大管径PVC管和小管径PVC管通过过渡接头10相连接。进水管4的出水端安装于试验箱8内，试验箱8相对侧壁上安装有固定接头11，进水管4从固定接头11穿入试验箱8，固定接头11和试验箱8之间设置有防水橡胶片12，防水橡胶片12防止实验过程中漏水，试验箱8顶部设置有密封孔15和橡胶垫14，试验时用螺栓封闭固定。进水管4的端部安装有渗流装置13，渗流装置13为四分单喷喷头。试验箱8内试验时喷射混凝土形成试验模型，渗流装置13被预埋在试验箱8内，模拟隧道初支喷射混凝土的实际渗水工况，试验箱8安装于试验箱支座9上，试验箱8的一侧壁上安装有试验箱出水管16，试验箱出水管16与排水管18相连通，排水管18为半圆形波纹管，波纹管模拟隧道纵横向排水管工况，波纹管为半圆形管道，便于直观观察排水管18内排出溶液的沉淀情况，排水管18可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置,其特征在于：供水管（2）给供水箱（3）供液，供水管（2）上设置有计量泵（1），供水箱（3）通过软管（24）与浓度调节装置（22）相连通，软管（24）上设置有微型计量泵（23），供水箱（3）内设置有至少2组进水管（4），进水管（4）上设置有供水泵（6），进水管（4）的出水端设置于试验箱（8）内，进水管（4）的端部设置有渗流装置（13），试验箱（8）内试验时喷射混凝土形成试验模型，试验箱（8）设置于试验箱支座（9）上，试验箱（8）的一侧壁上设置有试验箱出水管（16），试验箱出水管（16）与排水管（18）相连通，排水管（18）与集水箱（20）相连通，集水箱（20）的一端设置有废液出水口（21）。/n
【技术特征摘要】
1.一种喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置,其特征在于：供水管（2）给供水箱（3）供液，供水管（2）上设置有计量泵（1），供水箱（3）通过软管（24）与浓度调节装置（22）相连通，软管（24）上设置有微型计量泵（23），供水箱（3）内设置有至少2组进水管（4），进水管（4）上设置有供水泵（6），进水管（4）的出水端设置于试验箱（8）内，进水管（4）的端部设置有渗流装置（13），试验箱（8）内试验时喷射混凝土形成试验模型，试验箱（8）设置于试验箱支座（9）上，试验箱（8）的一侧壁上设置有试验箱出水管（16），试验箱出水管（16）与排水管（18）相连通，排水管（18）与集水箱（20）相连通，集水箱（20）的一端设置有废液出水口（21）。
2.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置，其特征在于：所述的进水管（4）由多段PVC管通过管道接头（5）连接成U形结构，供水泵（6）设置于U形结构底部，供水泵（6）下部设置有水泵支座（7）。
3.根据权利要求2所述的一种喷射混凝土在侵蚀作用下的实验装置，其特征在于：所述的进水管（4）靠近试验箱（8）一端管径缩小，大管径PVC管和小管径PVC管通过过渡接头（10）相连接。
4.根据权利要求3所述的一种喷射混凝土在侵蚀作用下的...
【专利技术属性】
技术研发人员：左智刚，陈涛，唐海军，赵晓东，谢彤，叶飞，田崇明，王坚，赵猛，何彪，
申请(专利权)人：中铁建科检测有限公司，长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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