[发明专利]一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置及方法

权利要求书

1.一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置，其特征在于：其包括

储液容器，用于提供均匀加载所需的液体；

平流泵，其进口与储液容器通过进液管连接；

试模，用于容置待成型的加固浆液；

高压罐，其上部为可启闭结构且用于容置试模；

高压气瓶，输出高压气体且用于提供均匀加载所需的压力；

压力表，用于探测高压罐的压力；

四通管件，具有四个接口且分别与高压罐、高压气瓶的出气端、压力表的探测端和平流泵的出口连接，其中，平流泵的出口与四通管件之间通过出液管连接且出液管上设有第一阀门，高压气瓶与四通管件之间通过高压气管连接且高压气管上分别设有减压阀和第二阀门。

2.根据权利要求1所述的一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置，其特征在于：所述的减压阀设于第二阀门与高压气瓶之间。

3.根据权利要求1所述的一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置，其特征在于：所述的高压罐包括罐体和上盖；所述的罐体为上端敞开的筒状结构，其上端面边缘沿远离罐体中心方向水平延伸有水平延伸部，所述的上盖盖设于罐体上端面且通过螺栓与罐体的上端面的水平延伸部可拆卸固定连接，所述的上盖上还设有与四通管件连接的通孔。

4.根据权利要求3所述的一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置，其特征在于：所述的高压罐还包括第一密封圈，所述的第一密封圈设于罐体与上盖贴合的端面之间。

5.根据权利要求1所述的一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置，其特征在于：所述的试模包括橡胶管和试模盖，所述橡胶管的两端为敞开结构，所述的试模盖为一对且一一对应可拆卸插接固定在橡胶管的两端，且橡胶管内形成用于容置待成型的加固浆液的容置区。

6.根据权利要求5所述的一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置，其特征在于：所述的试模还包括第一钢圈和第二钢圈，其中，第一钢圈一体成型于橡胶管的其中一端，第二钢圈一体成型于橡胶管的另一端，且第一钢圈的外径大于第二钢圈，第一钢圈和第二钢圈的外径均小于橡胶管的外径且大于橡胶管的内径。

7.根据权利要求5所述的一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置，其特征在于：所述的试模还包括一对第二密封圈，所述的一对第二密封圈分别设于一对试模盖与橡胶管端部贴合的端面之间。

8.根据权利要求1所述的一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置，其特征在于：所述的储液容器内容置的液体为水。

9.根据权利要求1至8之一所述的一种均匀加载条件下注浆加固材料成型装置的使用方法，其特征在于：其包括如下步骤：

（1）设备安装：首先通过四通管件将压力表与高压罐相连，再通过高压气管将第二阀门、减压阀和高压气瓶依次连接到高压罐上连接的四通管件，最后分别通过进液管和出液管将第一阀门、平流泵、储液容器连接到高压罐上连接的四通管件，并保证第一阀门和第二阀门处于关闭状态；

（2）检查高压罐气密性：首先将试模充满加固浆液，并将试模密封，再放入高压罐内，将高压罐密封；然后依次打开高压气瓶阀门、减压阀、第二阀门，将高压气充入高压罐，保证气体压力高于实验设计压力；然后再将第二阀门关闭，保持24小时后，若压力表示数无变化或变化范围位于预设误差内，则说明高压罐的密封性良好，如果压力表示数恢复到0，则对高压罐进行重新组装，直至高压罐达到良好的密封性；

（3）检查试模的密封性：首先打开第二阀门将高压罐泄压，再打开高压罐，观察试模是否有浆液渗出，如果没有浆液渗出，说明试模的密封性良好，可以进行下一步实验；如果有浆液渗出，则对试模进行再次组装，并重复步骤（2），直至高压罐、试模同时达到良好的密封性；

（4）制样过程：首先将高压罐内充满水，以保证水将试模淹没，同时在储液容器内加一定量的水；再将高压罐密封，打开第一阀门，然后打开平流泵，直至高压罐内的水压达到实验设计值，关闭第一阀门，静置养护处理24个小时；

（5）脱模：养护时间到后，打开第一阀门将罐内的水排出，打开上盖，将试模取出，然后利用脱模机将试样取出；

（6）试样养护：将取出的试样放入恒温箱内进行再次养护，待养护时间达到预设时间后，取出试样并对试样进行性能测试；

（7）清理工作：试验结束后，关闭阀门，清洗试模壁面残留的浆液固体。