一种岩塞爆破模型试验水压检测装置及使用方法与流程

本发明涉及一种岩塞爆破模型试验水压检测装置及使用方法，属于水利工程技术领域。

背景技术：

目前，在水利水电领域的开发以及防洪等工程中，水下岩塞爆破是经常用到的技术手段，主要用于水库、湖泊修建隧洞水道的进出口，且在施工过程中，无需排空水库或湖泊内的水，以及无需修筑围堰，为施工节约了大量的成本和时间，在有些工程采用水下岩塞爆破时，需要考虑地形地势，避免在进行爆破时带来其他的地质灾害，引发水库坍塌等情况，因此需要在进行施工作业前进行试验模拟，以确保施工的安全性，目前的岩塞进水口爆破模型主要是通过模拟对各处的受力情况进行分析检测，然后根据结果确定施工的最优方案，或者为施工提供参考建议，对此需要进行岩塞进水口后端的水压检测，目前的模拟检测手段是直接的在对应位置分布压力传感器，通过压力传感器对受力进行分析，传感器直接和水体接触，在试验模拟过程中，由于爆破后的受力分散，且受力复杂，对传感器的影响和破坏较为严重，影响后续的检测，对传感器没有进行防护措施，且定距的检查，不能进行调节，使得检测的灵活性受限。

授权公告号cn104762918b公开了岩塞爆破模型试验水压测试方法，包括：首先根据岩塞爆破模型比尺建立正态模型，分区布置压力传感器，压力传感器选型，压力数据采集方案，该发明采用了在引流段、闸门板等各处设置了压力传感器，且固定的传感器在进行调节时较为困难，同时检测的位置不能进行调节移动，检测数据样本有限，可参考性较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了改善上述情况，本发明一种岩塞爆破模型试验水压检测装置及使用方法提供了一种利用能够进行调节位置的闸门板，以及设置有橡胶囊的压力传感器进行闸门板上的压力检测，同时配合引流管对引流段内的水压进行检测的水压检测装置。能够对传感器进行防护，增加使用寿命。

本发明技术方案是：一种岩塞爆破模型试验水压检测装置，包括主体装置和调节检测装置；

所述主体装置包括主壳体1、注水管3、密封盖板4、竖直隔板5、第一斜隔板6、存水腔7、封堵帽9、排水管12、岩塞进水口15和第二斜隔板16；

所述密封盖板4置于主壳体1顶部，所述密封盖板4上开有注水孔，且靠近主壳体1一侧，注水管3一端穿过注水孔置于主壳体1内，所述注水管3和密封盖板4相连接，所述主壳体1另一侧靠近底部位置开有出水孔，封堵帽9置于出水孔内，竖直隔板5置于主壳体1内，且一端置于密封盖板4底面中间位置，所述竖直隔板5另一端置有横板，第二斜隔板16一端和横板一端相连接，另一端斜向下延伸至靠近主壳体1底部位置，然后向水平方向折弯延伸至和主壳体1一侧相连接，所述第二斜隔板16上开有进水孔，排水管12置于主壳体1内，横板另一端与第一斜隔板6一端相连接，第一斜隔板6另一端斜向下延伸至和排水管12相连接，所述竖直隔板5和第一斜隔板6、排水管12间置有存水腔7，所述排水管12上开有连通槽，且和存水腔7相连通；

所述调节检测装置包括支撑杆8、数据传输线10、调节螺母11、闸门板13、引水管14、外支撑臂17、内橡胶套18、固定盖板19、橡胶囊20、安装卡槽21、压力传感器22和密封环23；

所述引水管14置于排水管12上，且位于第一斜隔板6和第二斜隔板16之间，所述引水管14和排水管12相连通，所述引水管14内壁上置有内橡胶套18，所述引水管14上开有多个贯穿槽，多个外支撑臂17分别置于引水管14外壁上，且和多个贯穿槽一一对应安装，所述外支撑臂17内侧置有压力传感器22，闸门板13置于内橡胶套18内，所述闸门板13外圈置有密封环23，支撑杆8一端和闸门板13相连接，另一端从封堵帽9内穿出，调节螺母11套置于支撑杆8另一端上，且和支撑杆8相螺接，所述闸门板13一侧开有多个安装卡槽21，所述安装卡槽21内也置有压力传感器22，所述压力传感器22上置有数据传输线10，所述数据传输线10一端从支撑杆8内穿出，固定盖板19置于闸门板13一侧，所述固定盖板19上开有多个贯穿孔，且和多个安装卡槽21一一对应，多个橡胶囊20一一对应置于多个贯穿孔内。

进一步地，所述主壳体1一侧内壁上置有缓冲垫2。

进一步地，所述排水管12一端和主壳体1另一侧相连接，且和出水孔相对应，排水管12另一端斜向上折弯，且和第二斜隔板16相连接，排水管12另一端为喇叭状结构，排水管12另一端内置有岩塞进水口15，且和进水孔相对应连通。

进一步地，所述封堵帽9由橡胶材料制成。

进一步地，所述支撑杆8能在封堵帽9上滑动。

进一步地，所述引水管14上等角度开有多个贯穿槽。

进一步地，所述橡胶囊20外侧置有连接环，且和固定盖板19相连接。

进一步地，所述封堵帽9上置有限位环。

本发明所述的岩塞爆破模型试验水压检测装置的使用方法的具体步骤为：

1、首先将模拟岩石放入岩塞进水口15内，并通过注水管3向主壳体1内注水，且主壳体1内水位于第二斜隔板16和竖直隔板5形成的空腔内；

2、然后通过旋转调节螺母11，调节支撑杆8在引水管14内的位置，支撑杆8带动闸门板13移动，对闸门板13在引水管14内的位置进行调节；

3、将数据传输线10和外部控制装置相连接，将闸门板13和外支撑臂17上的压力传感器22均和外部控制装置相连接；

4、模拟岩石爆破，岩塞进入口被打开，竖直隔板5和第二斜隔板16间的水通过岩塞进入口进入到排水管12内，然后进入到引水管14内，水对内橡胶套18和固定盖板19进行冲击，固定盖板19上的橡胶囊20受冲击力挤压闸门板13上的压力传感器22，进而闸门板13上的压力传感器22进行压力检测，同时内橡胶套18受力向外扩张，对外支撑臂17内侧的压力传感器22进行挤压，进而外支撑臂17内侧的压力传感器22对引流段内的水压力进行检测，压力传感器22检测过程中不直接和水体接触；

5、外支撑臂17和闸门板13上的压力传感器22将检测到的压力信号通过数据传输线10传递给外部控制装置，通过外部控制装置进行观察分析；

6、模拟完成后，打开封堵帽9，并将闸门板13从排水管12内取出，水沿着排水管12流进存水腔7内，并通过出水孔向外排出。

本发明的有益效果是：

1、本发明能够调节闸门位置进行多个位置的检测。

2、本发明能够对传感器进行防护，增加使用寿命。

3、本发明能够对引流段进行周向的水压检测。

4、本发明利用能够进行调节位置的闸门板，以及设置有橡胶囊的压力传感器进行闸门板上的压力检测，同时配合引流管对引流段内的水压进行检测。

附图说明

图1为本发明一种岩塞爆破模型试验水压检测装置的结构示意图；

图2为本发明一种岩塞爆破模型试验水压检测装置外支撑臂的立体结构示意图；

图3为本发明一种岩塞爆破模型试验水压检测装置橡胶囊的立体结构示意图。

图1-3中各标号：1-主壳体，2-缓冲垫，3-注水管，4-密封盖板，5-竖直隔板，6-第一斜隔板，7-存水腔，8-支撑杆，9-封堵帽，10-数据传输线，11-调节螺母，12-排水管，13-闸门板，14-引水管，15-岩塞进水口，16-第二斜隔板，17-外支撑臂，18-内橡胶套，19-固定盖板，20-橡胶囊，21-安装卡槽，22-压力传感器，23-密封环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1：如图1-3所示，一种岩塞爆破模型试验水压检测装置，包括主体装置和调节检测装置；

所述主体装置包括主壳体1、注水管3、密封盖板4、竖直隔板5、第一斜隔板6、存水腔7、封堵帽9、排水管12、岩塞进水口15和第二斜隔板16；

所述密封盖板4置于主壳体1顶部，所述主壳体1一侧内壁上置有缓冲垫2，所述密封盖板4上开有注水孔，且靠近主壳体1一侧，注水管3一端穿过注水孔置于主壳体1内，所述注水管3和密封盖板4相连接，所述主壳体1另一侧靠近底部位置开有出水孔，封堵帽9置于出水孔内，所述封堵帽9由橡胶材料制成，所述封堵帽9上置有限位环，竖直隔板5置于主壳体1内，且一端置于密封盖板4底面中间位置，所述竖直隔板5另一端置有横板，第二斜隔板16一端和横板一端相连接，另一端斜向下延伸至靠近主壳体1底部位置，然后向水平方向折弯延伸至和主壳体1一侧相连接，所述第二斜隔板16上开有进水孔，排水管12置于主壳体1内，所述排水管12一端和主壳体1另一侧相连接，且和出水孔相对应，排水管12另一端斜向上折弯，且和第二斜隔板16相连接，排水管12另一端为喇叭状结构，排水管12另一端内置有岩塞进水口15，且和进水孔相对应连通，横板另一端与第一斜隔板6一端相连接，第一斜隔板6另一端斜向下延伸至和排水管12相连接，所述竖直隔板5和第一斜隔板6、排水管12间置有存水腔7，所述排水管12上开有连通槽，且和存水腔7相连通；

所述调节检测装置包括支撑杆8、数据传输线10、调节螺母11、闸门板13、引水管14、外支撑臂17、内橡胶套18、固定盖板19、橡胶囊20、安装卡槽21、压力传感器22和密封环23；

所述引水管14置于排水管12上，且位于第一斜隔板6和第二斜隔板16之间，所述引水管14和排水管12相连通，所述引水管14内壁上置有内橡胶套18，所述引水管14上等角度开有多个贯穿槽，多个外支撑臂17分别置于引水管14外壁上，且和多个贯穿槽一一对应安装，所述外支撑臂17内侧置有压力传感器22，闸门板13置于内橡胶套18内，所述闸门板13外圈置有密封环23，支撑杆8一端和闸门板13相连接，另一端从封堵帽9内穿出，所述支撑杆8能在封堵帽9上滑动，调节螺母11套置于支撑杆8另一端上，且和支撑杆8相螺接，所述闸门板13一侧开有多个安装卡槽21，所述安装卡槽21内也置有压力传感器22，所述压力传感器22上置有数据传输线10，所述数据传输线10一端从支撑杆8内穿出，固定盖板19置于闸门板13一侧，所述固定盖板19上开有多个贯穿孔，且和多个安装卡槽21一一对应，多个橡胶囊20一一对应置于多个贯穿孔内，所述橡胶囊20外侧置有连接环，且和固定盖板19相连接。

本发明所述的岩塞爆破模型试验水压检测装置的使用方法的具体步骤为：

1、首先将模拟岩石放入岩塞进水口15内，并通过注水管3向主壳体1内注水，且主壳体1内水位于第二斜隔板16和竖直隔板5形成的空腔内；

2、然后通过旋转调节螺母11，调节支撑杆8在引水管14内的位置，支撑杆8带动闸门板13移动，对闸门板13在引水管14内的位置进行调节；

3、将数据传输线10和外部控制装置相连接，将闸门板13和外支撑臂17上的压力传感器22均和外部控制装置相连接；

4、模拟岩石爆破，岩塞进入口被打开，竖直隔板5和第二斜隔板16间的水通过岩塞进入口进入到排水管12内，然后进入到引水管14内，水对内橡胶套18和固定盖板19进行冲击，固定盖板19上的橡胶囊20受冲击力挤压闸门板13上的压力传感器22，进而闸门板13上的压力传感器22进行压力检测，同时内橡胶套18受力向外扩张，对外支撑臂17内侧的压力传感器22进行挤压，进而外支撑臂17内侧的压力传感器22对引流段内的水压力进行检测，压力传感器22检测过程中不直接和水体接触；

5、外支撑臂17和闸门板13上的压力传感器22将检测到的压力信号通过数据传输线10传递给外部控制装置，通过外部控制装置进行观察分析；

6、模拟完成后，打开封堵帽9，并将闸门板13从排水管12内取出，水沿着排水管12流进存水腔7内，并通过出水孔向外排出。达到水利工程中，对岩塞爆破进行试验模拟的目的。

上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。