一種複合內襯材料抗剝離強度的測量裝置的製作方法
2023-10-11 00:45:24 1
專利名稱：一種複合內襯材料抗剝離強度的測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量裝置，更具體涉及一種複合內襯材料抗剝離強度的測量 裝置，適用於測量粘結於病險水庫壩下涵管內壁的複合內襯，在涵管外水壓力的作用下的 抗剝離強度。
背景技術：
我國水利行業待加固的小型水庫數量巨大，由於大部分水庫均修建於上世紀 五六十年代大辦水利時期，因歷史原因，壩下涵管普遍存在種種問題和缺陷。目前對壩下涵 管一般採取的加固方式主要有，局部維修加固、挖開壩體將涵管拆除重建和套襯鋼管加固 等辦法。但應用中發現，挖開壩體拆除重建費用較高，施工時段長，壩體渡汛問題突出，挖開 後回填的壩體與原來經過多年沉降穩定的壩體之間，不容易結合良好，容易因不均勻沉降 造成新的壩體裂縫。套襯鋼管加固，為了使鋼管順利送入原涵管，鋼管外徑必須小於原涵管 內徑5 IOcm甚至更多，對原管徑縮小過多，且一旦遇到涵管彎折變形或局部錯臺、凸起 時，極易卡死，造成進退兩難的窘境。另外，鋼管與原涵管之間的間隙必須進行灌漿處理，但 灌漿質量不容易密實，涵管較長時尤甚。對有彎折或非圓形管道，鋼管套襯法則根本無計可 施。為了克服上述弊端，近年，水利系統將一種在石油、化工、天然氣、市政等行業廣泛應用 的，稱為軟管翻襯法或拖入法的非開挖管道原位修復技術引入壩下涵管加固中來。其工藝 原理，是利用現有的管道的地面開口，不開挖管道沿線地面，根據管道內窺檢測系統了解的 管道內壁情況，採取適當的清洗方案，先將管道內壁的汙物清除乾淨，然後將浸漬粘結劑的 複合纖維軟管，送進舊管內，並使軟管在一定壓力下粘結於舊管道內壁上固化，與舊管道內 壁緊密粘合，形成密實堅固的內襯管，完成對舊管道的修復。但在石油、化工、天然氣、市政等行業，修復涵管的目的，主要是防止輸送的流體介 質從管壁裂縫洩露；內襯材料主要受內部流體壓力，不存在在管外壓力下被剝離的情況。在 水利行業，在每年灌溉期間開閘放水的時段不長，涵管內多數為明流，出現壓力流的情況不 多，此時，內襯材料是防止管內壓力水經管壁裂縫外洩侵入壩體，內襯材料的受力狀態與石 油、化工、天然氣、市政等行業相同。在絕大多數情況下，涵管上遊間門關閉，涵管內部無水， 內襯材料主要是防止管外滲水經管壁裂縫、孔洞等缺陷部位將壩體填土細顆粒帶進管內， 造成壩體滲透破壞。此時，內襯材料的受力狀態與石油、化工、天然氣、市政等行業不同粘 結於壩下涵管內壁的內襯層，跨越裂縫，在裂縫兩側與混凝土管壁緊密粘結，承擔裂縫中的 滲水壓力；如果滲水壓力水頭過大，內襯層將沿裂縫邊緣從混凝土管壁上剝離，或連同裂縫 局部管壁混凝土一起剝離。為此，必須測量內襯層在滲水壓力下的剝離強度。由於現行的技術規範還沒有規定內襯層在管外水壓力下的剝離強度的測量方法 或裝置，業內一般參照最接近方法，測量內襯與混凝土之間的正拉粘結強度，或90°抗撕裂 剝離強度。其中，中國工程建設標準化協會標準《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》 (CECS 146:2003)規定了正拉粘結強度的測定方法，該方法適用於與碳纖維片材配套的樹脂類粘結材料單層或複合塗層與混凝土間的正拉粘結強度的測定。其測量出的是樣品與混 凝土在整個接觸面同時受拉力的條件下，沿粘結面法線方向的正拉粘結強度。90°抗撕裂剝離強度測定，由國家標準《剝離強度試驗方法》(GB/T2790-1995) 規定，一般在90°、180°剝離強度試驗機上進行，測定的是柔性材料沿著與粘結基材面成 90°或180°方向，被撕拉下來時的粘結強度。上述兩種測定方法均不能反應裂縫處內襯材料的實際受力狀態，因此也就不能準 確測量出內襯在管外水壓力下的實際剝離強度。本實用新型不改變涵管內壁缺陷處複合內襯的實際受力情況，直接測量得到內襯 在涵管外水壓力的作用下的實際抗剝離強度，從根本上解決了現有測量方法不能反應內襯 實際受力情況的缺陷。
發明內容本實用新型的目的在於提供了一種複合內襯材料抗剝離強度的測量裝置，結構簡 單，操作方便，克服了現行正拉抗剝離強度、抗撕裂剝離強度測量方法中，被測量材料受力 條件與粘結於涵管管壁的內襯材料實際情況不符的缺點，不改變涵管內壁缺陷處複合內襯 的實際受力情況，測量得到內襯在涵管外水壓力的作用下的實際抗剝離強度，極限剝離強 度可直接以破壞水頭值表達，直觀明了。為了達到上述目的，本實用新型採用以下技術措施一種複合內襯材料抗剝離強度的測量裝置，它包括混凝土管壁、柔性複合內襯、孔 道、施加水壓力的裝置、測壓表。其特徵在於孔道的另一端靠近混凝土管壁上的裂縫處，孔 道的一端依次與施加水壓力裝置、測壓表相連。施加水壓力的裝置通過孔道，經裂縫對粘結 於管壁上的柔性複合內襯施加水壓力，水壓力數值在測壓表上顯示出來。本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果結構簡單，使用方便，不改變內襯層的實際受力情況，施加於內襯層上的水壓力數 值直接在測壓表上顯示出來，逐級增大水壓力，當內襯層出現變形，直至內襯層與混凝土粘 結面附近的切槽中出現漏水時，此時作用於內襯層上的水頭值等於在測壓表水頭讀數與壓 力表至內襯層的高差之和，也就是內襯層的能耐受的極限剝離強度(以水頭表示)，直觀明 了。
圖1為一種複合內襯材料抗剝離強度的測量裝置結構示意圖其中1-混凝土管壁，2-柔性複合內襯，3-孔道，4-施加水壓力的裝置，5-測壓 表，6-壩體填土，7-裂縫，8-隔離切縫，B-測量試驗區寬度，9-水源點或漿液池
具體實施方式
一種複合內襯材料抗剝離強度的測量裝置，它包括混凝土管壁1、柔性複合內襯 2、孔道3、施加水壓力的裝置4、測壓表5，其特徵在於孔道3的一端靠近混凝土管壁1上 的裂縫7，孔道3的另一端依次與施加水壓力的裝置4、測壓表5相連，柔性複合內襯2粘結 於混凝土管壁1上。[0017]孔道3為按《水電水利工程高壓噴射灌漿技術規範》(DL/T 5200-2004)、《水工建 築物水泥灌漿施工技術規範》(SL62-94)、《土壩壩體灌漿技術規範》(SD266-88)(以下簡稱 《灌規》)所規定的灌漿鑽孔。施加水壓力的裝置4為《灌規》規定的灌漿泵，為一般市購產品。測壓表5為灌漿泵上的壓力表，為一般市購產品。測量時，孔道3穿透壩體填土 6，孔道3的一端靠近混凝土管壁1上的裂縫7，另一 端依次與施加水壓力的裝置4、測壓表5相連，柔性複合內襯2粘結於混凝土管壁1上。來 自水源點或漿液池9的水(或漿液)經施加水壓力的裝置4加壓後，經孔道3對柔性複合 內襯2施加水壓力，水壓力數值在測壓表5上顯示出來。為了觀察混凝土管壁1、柔性複合 內襯2是否被破壞，在靠近管壁裂縫7附近，將混凝土管壁1、柔性複合內襯2切穿內襯2形 成隔離切槽8，隔離切槽8圍成的區域即為柔性複合內襯2測量試驗區，隔離切槽8 一般以 市購的電動切縫機形成，為了減小切縫機對試驗區的擾動，隔離切槽8離開裂縫7的距離不 應太近，以大於20倍內襯厚度為宜，即試驗區寬度B約等於40倍內襯厚度；為了減小試驗 區與鄰近區域的相互影響，隔離切槽8的深度不宜過淺，以切穿柔性複合內襯2，並進入混 凝土管壁1中達內襯厚度的2倍以上為宜，同時避免傷及涵管鋼筋；為便於觀察試驗區的變 形和破壞過程，隔離切槽8的寬度不宜過窄，以大於內襯層厚度為宜。當混凝土管壁1柔性 複合內襯2破壞時，隔離切槽8中可以觀察到漏水現象。測量完畢後，孔道3按《灌規》的要 求回填封堵。對隔離切槽8附近被破壞的涵管內壁用環氧樹脂砂漿或丙乳砂漿修補完好。如果因壩體滲漏難以向內襯層施加水壓力，此時可通過孔道3按《灌規》規定對裂 縫附近壩體灌漿。如果測量時孔道3中不是水，而是水泥漿、水泥粘土漿或其它《灌規》允 許的其它漿液，則應根據漿液的容重換算成作用於內襯層的水頭值。由於在管壁有裂縫的部位，柔性複合內襯層2最容易被外水壓力剝離，所以選擇 以裂縫為中心作為測量試驗區是合適的。
權利要求一種複合內襯材料抗剝離強度的測量裝置，它包括混凝土管壁(1)、柔性複合內襯(2)、孔道(3)、施加水壓力的裝置(4)、測壓表(5)、隔離切槽(8)其特徵在於孔道(3)的一端靠近混凝土管壁(1)上的裂縫(7)，孔道(3)的另一端依次與施加水壓力的裝置(4)、測壓表(5)相連，柔性複合內襯(2)粘結於混凝土管壁(1)上。
2.根據權利要求1所述的一種複合內襯材料抗剝離強度的測量裝置，其特徵在於所 述的隔離切槽⑶設在裂縫(7)附近，切穿混凝土管壁(1)、柔性複合內襯(2)。
專利摘要本實用新型公開了一種複合內襯材料抗剝離強度的測量裝置，它包括混凝土管壁、柔性複合內襯、孔道、施加水壓力的裝置、測壓表，孔道的一端靠近混凝土管壁上的裂縫，孔道的另一端依次與施加水壓力裝置、測壓表相連，柔性複合內襯粘結於混凝土管壁上。本實用新型結構簡單，操作方便，不改變內襯層的實際受力情況，施加於內襯層上的水壓力數值直接在測壓表上顯示出來，直觀明了。
文檔編號G01N19/04GK201740722SQ20102024320
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月22日 優先權日2010年6月22日
發明者吳大軍, 諶偉寧 申請人:湖北省水利水電勘測設計院