振动器13或选择不同的振动模式。
[0068]灌浆接头12中设置有单向阀，防止灌浆管11拔除后混凝土倒流。
[0069]为保证拱架重量监测准确性，将灌浆口附近的灌浆管11进行托举或悬吊处理，减小其重量对拱架重量结果的影响。
[0070]3、拱架养护
[0071 ]灌浆结束后，保持试验拱架1原位不动，静止放置，按规定条件养护至规定时间。
[0072]4、加载至破坏
[0073]养护完成后，移除拱架重量传感器14、重量数据采集系统15和振动器13;紧固限位档梁21的螺栓，通过限位档梁21使试验拱架1只能在平面内变形。通过加载控制采集系统18操控液压栗站17及液压油缸20，使液压油缸20按照预定模式对试验拱架1施加荷载;拱架底座14为试验拱架提供约束;在加载过程中，加载控制采集系统18可实时记录各液压油缸20的出力值;持续加载直至拱架破坏，加载结束。
[0074]5、数据处理
[0075]通过灌浆监测系统测算，得到了灌浆过程中试验拱架1的重量变化及灌浆体积，由此可以从侧面分析和评价试验拱架1不同部位及整体的灌浆密实度。通过加载至破坏的试验过程，得到了拱架的承载力，进而对浆液灌注效果进行评价。通过开展一系列试验，考虑各种不同因素如混凝土配比、灌浆速率、有无振动及振动参数、灌浆口及排气孔位置、套管参数等，利用上述两评价指标，评价各个影响因素对钢管混凝土拱架灌注效果的影响规律。
[0076]以上内容，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.钢管混凝土拱架灌注试验系统，其特征在于:包括一个由空心管组成的试验拱架，在所述的试验拱架上设有灌浆孔和用于排气的排气孔，所述的灌浆孔与给空心管进行灌浆的灌浆系统相连;所述的试验拱架的四周设有多个对其实施加荷载的加载系统，所述的加载系统和试验拱架与一个为其提供反作用力的反力系统相连;且在试验拱架上还设有对灌浆进行检测的灌浆监测系统。2.如权利要求1所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统，其特征在于:所述的加载系统包括液压栗站、输油管、液压油缸和加载控制采集系统;所述的液压栗站通过输油管与设置在试验拱架四周的液压油缸相连，通过所述的加载控制采集系统实现对所述的液压油缸的控制，实现对所述的试验拱架的加载或卸载。3.如权利要求1所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统，其特征在于:所述的灌浆系统包括混凝土输送栗、灌浆管和灌浆接头，所述的混凝土输送栗通过所述的灌浆管和所述的灌浆接头与所述的试验拱架相连接，将不同配合比的混凝土以指定的不同速度栗送至所述的试验拱架中。4.如权利要求1所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统，其特征在于:所述的灌浆系统还包括一个在灌浆时对拱架提供振动作用或不同的振动参数的振动器，所述的振动器固定在所述的试验拱架上。5.如权利要求1所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统，其特征在于:所述的灌浆监测系统包括重量传感器和重量数据采集系统;所述的重量传感器放置在所述的试验拱架底部和拱架底座之间，左右各一个，并与重量数据采集系统相连接，在灌浆过程中实时监测并记录所述的试验拱架重量变化情况。6.如权利要求5所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统，其特征在于:所述的灌浆监测系统还包括均匀布置在所述的试验拱架壁上的观测孔，当混凝土浆灌注至某个所述的观测孔时，确知混凝土灌注填充位置，从而确定灌注到所述的试验拱架内的混凝土体积。7.如权利要求1所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统，其特征在于:所述的反力系统包括直立反力墙、油缸支座及拱架底座； 所述的直立反力墙为钢筋混凝土结构，其上设有用于固定油缸支座和拱架支座及其他构件的螺栓孔； 所述的油缸支座为液压油缸提供反力，其固定在所述的反力墙的指定位置； 所述的拱架底座固定在反力墙底端指定位置，左右各一个，用于支撑试验拱架，并在加载时提供对拱架底部的约束力。8.如权利要求1所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统的试验方法，其特征在于， 步骤1、连接好如权利要求1所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统； 步骤2、灌浆及监测 2-1开启拱架重量数据采集系统，实时监测并记录试验拱架的重量； 2-2启动混凝土输送栗，向试验拱架内灌注混凝土，灌浆过程中实时测量并记录试验拱架重量变化；同时通过观测孔实时观测并记录不同时刻的混凝土灌注位置，当混凝土超过某观测孔后，及时封堵该观测孔； 2-3当一侧灌浆接近顶部后，将灌浆管拔除，通过灌浆接头接到另外一侧的灌浆孔上继续灌浆；当排气孔有混凝土流出且已流出规定量后，停止混凝土输送栗，拔出灌浆管，灌浆结束； 步骤3、拱架养护 灌浆结束后，保持试验拱架原位不动，静止放置，按规定条件养护至规定时间； 步骤4加载至破坏 养护完成后，移除拱架重量传感器、重量数据采集系统和振动器；紧固限位档梁的螺栓，通过限位档梁使试验拱架只能在平面内变形;通过加载控制采集系统操控液压栗站及液压油缸，使液压油缸按照预定模式对试验拱架施加荷载;拱架底座为试验拱架提供约束；在加载过程中，加载控制采集系统可实时记录各液压油缸的出力值;持续加载直至拱架破坏，加载结束； 步骤5对步骤3、步骤4的数据进行处理。9.如权利要求8所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统的试验方法，其特征在于，步骤1包括以下步骤: 1-1连接好试验拱架，在试验拱架上设置有灌浆孔、排气孔和观测孔； 1-2将两个重量传感器分别固定在拱架底座上，并将其与重量数据采集系统进行连接；1-3将准备好的试验拱架放置在固定好的重量传感器之上，并用限位档梁固定住试验拱架的水平位移； 1-4将油缸支座固定在直立反力墙上，再将液压油缸固定在油缸支座上，通过输油管连接液压油缸和液压栗站； 1-5通过灌浆管和灌浆接头，将试验拱架一侧的灌浆孔与混凝土输送栗相连； 1-6准备好指定配比的混凝土材料，检查各部分的连接是否紧固。10.如权利要求8所述的钢管混凝土拱架灌注试验系统的试验方法，其特征在于，步骤5的具体过程如下: 5-1通过灌浆监测系统测算，得到了灌浆过程中试验拱架的重量变化及灌浆体积，以此从侧面分析和评价试验拱架不同部位及整体的灌浆密实度； 5-1通过加载至破坏的试验过程，得到了拱架的承载力，进而对浆液灌注效果进行评价； 5-3通过开展一系列试验，考虑各种不同因素，利用步骤5-1、5-2得到的两评价指标，评价各个影响因素对钢管混凝土拱架灌注效果的影响规律。
【专利摘要】本发明公开了一种钢管混凝土拱架灌注试验系统及试验方法，包括一个由空心管组成的试验拱架，在所述的试验拱架上设有灌浆孔和用于排气的排气孔，所述的灌浆孔与给空心管进行灌浆的灌浆系统相连；所述的试验拱架的四周设有多个对其实施加荷载的加载系统，所述的加载系统和试验拱架与一个反力系统相连；在试验拱架上还设有对灌浆进行检测的灌浆监测系统。
【IPC分类】G01N3/10, G01N5/02
【公开号】CN105424485
【申请号】CN201510944804
【发明人】杨宁, 李为腾, 李廷春, 王刚, 玄超, 张玉华, 张尹
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月16日