礁灰岩-混凝土桩界面胶结强度试验装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种礁灰岩

【技术实现步骤摘要】
礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及岛礁工程施工
，尤其是涉及一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置及测试方法。

技术介绍

[0002]在岛礁工程中，钻孔灌注桩的应用非常广泛，桩体往往深入岩层，与礁灰岩胶结接触。在水流的作用下，礁灰岩与混凝土桩之间往往呈现出受拉的状态，这也是最不利的受力工况，礁灰岩与混凝土桩界面之间的胶结强度直接决定了二者之间的连接稳定性，进而影响桩体的受力。不同埋深地层会对桩体产生不同的围压，由于礁灰岩具有多孔隙的特性，混凝土浆液会进入礁灰岩的孔隙中，使得礁灰岩与混凝土桩体之间形成胶结层，会显著提升桩体的侧摩阻力，进而提高桩基承载性能。在围压的作用下岩层与混凝土之间的胶结程度会显著增加，最终形成不同的胶结受力体，这是影响礁灰岩与混凝土桩体之间承载强度的关键。得到礁灰岩与混凝土之间的真实胶结强度是一个复杂的过程。
[0003]中国专利文献CN 111997589 A记载了一种全尺寸水泥环封隔能力及胶结强度测试装置及其测试方法，但是该装置并不能准确的调整压力，保证胶结面固化的稳定，并不能针对礁灰岩这种物质的胶结变化进行很好的试验分析，使用存在缺陷，因此需要改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置及测试方法，以解决现有手段无法对礁灰岩与混凝土之间不同胶结强度进行真实测量和研究的问题，及时为桩基承载性能的研究提供技术支持。/>[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置，包括设置在基台一侧的上剪切盒和下剪切盒，上剪切盒位于下剪切盒的上侧，上剪切盒内设有礁灰岩，下剪切盒内设有混凝土，上剪切盒的上部压设有水囊，上剪切盒的下侧还设有注浆孔，水囊通过第一管路和水泵连接，基台的另一侧设有支撑台，支撑台上部通过顶升单元和力传感器与上剪切盒外侧连接，支撑台下部通过固定杆和下剪切盒外侧连接。
[0006]优选的方案中，第一管路上依次设有流量计、总压力表和泄压阀。
[0007]优选的方案中，力传感器一侧通过传力杆和上剪切盒连接，传力杆固设在上剪切盒外侧，力传感器上还电连接有计算机。
[0008]优选的方案中，上剪切盒的上部设有盖板，水囊两侧分别抵靠在礁灰岩和盖板上。
[0009]优选的方案中，水囊的数量为多个，多个水囊分别均匀设置在礁灰岩的上表面，多个水囊通过第二管路和集中腔连接，集中腔设置在第一管路的端部。
[0010]优选的方案中，水囊的数量为五个，每个与水囊连接的第二管路上分别设置有分压力表和电动阀，在水囊的内侧底部设置有底托。
[0011]优选的方案中，下剪切盒的上侧设有第二挂耳，第二挂耳中间贯穿设有第二通孔，
下剪切盒的下侧平行设有多个滚轴，上剪切盒的下侧设有第一挂耳，第一挂耳中间贯穿设有第一通孔，插杆可拆卸的穿设在第一通孔和第二通孔内，插杆两侧分别设有限位板和倒角。
[0012]优选的方案中，上剪切盒的外侧设有多个螺纹孔，螺纹孔内可拆卸的设有锁杆，锁杆包括螺纹部和旋拧部，旋拧部外径大于螺纹部，螺纹部和螺纹孔螺纹连接，第一挂耳上侧还设有用于安装传力杆的第一凹槽，插杆穿设在传力杆和第一挂耳内，第二挂耳上侧还设有用于安装固定杆的第二凹槽，插杆穿设在固定杆和第二挂耳内。
[0013]优选的方案中，一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置的测试方法，包括以下步骤：S1、根据工程现场钻孔灌注桩的混凝土的标号，在下剪切盒内浇筑相同标号的混凝土达到一定的高度即停止，并对混凝土表面进行整平；S2、取规整的礁灰岩试样，将切割好的礁灰岩试样缓慢放置在现浇混凝土表面上，保证二者实现面接触；S3、根据桩体入岩的深度，计算出需要模拟的地层围压，将水囊分别和第一管路及第二管路进行连接，通过水泵加压，总压力表显示注水压力，实现地层围压的模拟，通过流量计可以观察注水流量，通过泄压阀调节过高的水压，水囊与礁灰岩直接接触传递压力，礁灰岩在压力作用下与混凝土胶结的更加充分；S4、待达到混凝土的养护龄期，用传力杆、力传感器和顶升单元分别将上剪切盒和支撑台连接，用固定杆将下剪切盒和支撑台连接；S5、进行后续试验，并通过计算机进行分析计算。
[0014]优选的方案中，S2中待混凝土初凝后放置礁灰岩，礁灰岩切割时保证外形和上剪切盒的内部尺寸相匹配，并利用插杆和锁杆完成上剪切盒和下剪切盒的锁止，S4后，旋转锁杆解除插杆的限位，保持上剪切盒和下剪切盒的处于分离状态，然后再将传力杆通过插杆和上剪切盒连接，固定杆通过插杆和下剪切盒连接。
[0015]本专利技术的有益效果为：方案克服了项目现场无法得出不同深度地层礁灰岩与混凝土之间胶结强度的难题，通过设置水囊能较好的调整礁灰岩的受压状态，通过水压模拟地层压力，使用便捷，控制精度高，上剪切盒和下剪切盒采用巧妙设计，一物二用，能保证胶结过程的稳定，同时和后续的传力杆及固定杆连接便捷，保证整体的受力均衡，获取的数据准确，为礁灰岩场景的混凝土灌注桩施工提供有力的数据支撑，保证施工的高效，经济效果更好。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术的整体试验示意图；图2是本专利技术的上剪切盒和下剪切盒安装结构示意图；图3是图2的后视示意图；图4是图2的爆炸结构示意图；图5是本专利技术实际工作时的水囊工作示意图；图6是图5的俯视示意图。
[0017]图中：礁灰岩1；混凝土2；注浆孔3；上剪切盒4；第一挂耳401；第一通孔402；插杆403；限位板404；倒角405；螺纹孔406；锁杆407；螺纹部408；旋拧部409；第一凹槽410；下剪切盒5；滚轴501；第二挂耳502；第二通孔503；第二凹槽504；传力杆6；力传感器7；顶升单元8；计算机9；水囊10；流量计11；总压力表12；泄压阀13；水泵14；固定杆15；分压力表16；电动阀17；集中腔18；盖板19；底托20；基台21；支撑台22；第一管路23；第二管路24。
具体实施方式
[0018]如图1中，一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置，包括设置在基台21一侧的上剪切盒4和下剪切盒5，上剪切盒4位于下剪切盒5的上侧，上剪切盒4内设有礁灰岩1，下剪切盒5内设有混凝土2，上剪切盒4的上部压设有水囊10，上剪切盒4的下侧还设有注浆孔3，水囊10通过第一管路23和水泵14连接，基台21的另一侧设有支撑台22，支撑台22上部通过顶升单元8和力传感器7与上剪切盒4外侧连接，支撑台22下部通过固定杆15和下剪切盒5外侧连接。由此结构，以使得可以根据需要将礁灰岩1和混凝土2分别放入到上剪切盒4与下剪切盒5内，待胶结完成后，进而可以方便的进行胶结强度的试验，精准测出胶结强度和时间，以及混凝土配比的关系，为施工提供直接的数据支撑，保证施工的安全高效。同时在做后注浆试验时，利用注浆孔3完成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置，其特征是：包括设置在基台（21）一侧的上剪切盒（4）和下剪切盒（5），上剪切盒（4）位于下剪切盒（5）的上侧，上剪切盒（4）内设有礁灰岩（1），下剪切盒（5）内设有混凝土（2），上剪切盒（4）的上部压设有水囊（10），上剪切盒（4）的下侧还设有注浆孔（3），水囊（10）通过第一管路（23）和水泵（14）连接，基台（21）的另一侧设有支撑台（22），支撑台（22）上部通过顶升单元（8）和力传感器（7）与上剪切盒（4）外侧连接，支撑台（22）下部通过固定杆（15）和下剪切盒（5）外侧连接。2.根据权利要求1所述一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置，其特征是：第一管路（23）上依次设有流量计（11）、总压力表（12）和泄压阀（13）。3.根据权利要求2所述一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置，其特征是：力传感器（7）一侧通过传力杆（6）和上剪切盒（4）连接，传力杆（6）固设在上剪切盒（4）外侧，力传感器（7）上还电连接有计算机（9）。4.根据权利要求1所述一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置，其特征是：上剪切盒（4）的上部设有盖板（19），水囊（10）两侧分别抵靠在礁灰岩（1）和盖板（19）上。5.根据权利要求1所述一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置，其特征是：水囊（10）的数量为多个，多个水囊（10）分别均匀设置在礁灰岩（1）的上表面，多个水囊（10）通过第二管路（24）和集中腔（18）连接，集中腔（18）设置在第一管路（23）的端部。6.根据权利要求5所述一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置，其特征是：水囊（10）的数量为五个，每个与水囊（10）连接的第二管路（24）上分别设置有分压力表（16）和电动阀（17），在水囊（10）的内侧底部设置有底托（20）。7.根据权利要求1所述一种礁灰岩
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混凝土桩界面胶结强度试验装置，其特征是：下剪切盒（5）的上侧设有第二挂耳（502），第二挂耳（502）中间贯穿设有第二通孔（503），下剪切盒（5）的下侧平行设有多个滚轴（501），上剪切盒（4）的下侧设有第一挂耳（401），第一挂耳（401）中间贯穿设有第一通孔（402），插杆（403）可拆卸的穿设在第一通孔（402）和第二通孔（503）内，插杆（403）两侧分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培帅，杨钊，张瑞元，罗会武，姬付全，邓志强，钟毓，喻成成，朱涛，李德杰，
申请(专利权)人：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
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