[实用新型]可直观观察及量测的钢管混凝土灌注模拟试验拱架

说明书

本实用新型公开了一种可直观观察及量测的钢管混凝土灌注模拟试验拱架，包括拱架、拱架固定杆和混凝土灌注泵；拱架采用透明材料，拱架底部中心位置设有灌注口，拱架顶部中心位置设置有溢气孔，拱架表面设计有量测灌注混凝土体积的刻度，刻度值的零点位置位于灌注口处；拱架固定杆有多个，固定在拱架上，拱架固定杆两端设置有定位孔，定位孔与混凝土反力墙预留的孔位置对应；拱架通过拱架固定杆的定位孔与混凝土反力墙内预留的孔通过螺栓连接；混凝土灌注泵的顶端设置有加料口，混凝土灌注泵的端部设置有灌注管，与灌注口连接。本实用新型可直观观察混凝土在拱架中的流动过程、流动规律及混凝土密实程度的分布状态等试验现象。

技术领域

本实用新型涉及一种钢管混凝土拱架的材料试验领域，尤其涉及一种可直观观察及量测的钢管混凝土灌注模拟试验拱架，属于地下工程支护技术领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，地铁、隧道等地下工程的修建越来越多，工程状况也越来越复杂，同时煤炭作为我国的主要能源，其开采已走向深部，其巷道的安全支护问题亦越发突出。这一切都急需一种高强的支护方式来应对日益复杂的支护现状。近年来发展起来的钢管混凝土拱架支护技术为上述复杂支护的解决提供了途径和方法。但是钢管混凝土拱架支护技术作为一种较新的支护方式，其设计和实践都是以经验为主，缺乏一定的试验和理论积累，尤其对于钢管混凝土拱架灌注过程中混凝土的流动规律及其灌注参数的设计缺乏理论指导，导致现场钢管混凝土拱架中混凝土存在诸如密实度不够、空洞等问题，制约了钢管混凝土拱架高强承载力的发挥，使支护现场存在极大的安全隐患。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种可直观观察及量测的钢管混凝土灌注模拟试验拱架，试验中可直观观察混凝土在拱架中的流动过程、流动规律及混凝土密实程度的分布状态等试验现象，只需简单的固定即可完成试验拱架的布置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种可直观观察及量测的钢管混凝土灌注模拟试验拱架，包括拱架、拱架固定杆和混凝土灌注泵；所述的拱架采用透明材料，拱架底部中心位置设有灌注口，拱架顶部中心位置设置有溢气孔，拱架表面设计有量测灌注混凝土体积的刻度，刻度值的零点位置位于灌注口处，零点以上的刻度值对称设置划分在零点位置的左右两侧；所述的拱架固定杆有多个，固定在拱架上，拱架固定杆两端设置有定位孔，定位孔与混凝土反力墙预留的孔位置对应；所述拱架通过拱架固定杆的定位孔与混凝土反力墙内预留的孔通过螺栓连接；所述的混凝土灌注泵的顶端设置有加料口，混凝土灌注泵的端部设置有灌注管，与灌注口连接。

本实用新型进一步的，所述的拱架由透明的高强有机玻璃制成。

本实用新型进一步的，所述的拱架固定杆设有四对，两两交叉呈V字形对称布置于拱架上。

本实用新型进一步的，所述的混凝土灌注泵的旁边设置有灌注时间记录仪。

本实用新型进一步的，所述的混凝土灌注泵的底端设置有重力量测设备。

本实用新型进一步的，所述的灌注管的末端设置有逆向阀。

由上述技术方案可以看出，本发明具有如下优点：（1）试验拱架结构形式简单，不需要设置连接的套管，设计制作比较方便，所选材料自重较轻，仅需简单的固定即可完成试验拱架的布置。（2）试验拱架选用的材料为透明高强度钢化玻璃，试验全过程可直观观察混凝土在拱架中的流动过程、流动规律及混凝土密实程度的分布状态等试验现象。（3）试验拱架设置的刻度值可实时精确量测混凝土灌注过程中所达到的体积量。（4）重力量测设备可以实时监测读取混凝土灌注泵灌注的混凝土重量，混凝土灌注泵旁边设置的灌注时间记录仪可以实时记录混凝土灌注泵的工作时间。（5）结合监测获取的混凝土灌注体积量、重量及时间读数可以计算出混凝土的灌注速度及整体密实度，有利于分析拱架的灌注工艺参数，为拱架的灌注提供理论支撑。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；