专利名称：一种复合内衬材料抗剥离强度的测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，更具体涉及一种复合内衬材料抗剥离强度的测量 装置，适用于测量粘结于病险水库坝下涵管内壁的复合内衬，在涵管外水压力的作用下的 抗剥离强度。
背景技术：
我国水利行业待加固的小型水库数量巨大，由于大部分水库均修建于上世纪 五六十年代大办水利时期，因历史原因，坝下涵管普遍存在种种问题和缺陷。目前对坝下涵 管一般采取的加固方式主要有，局部维修加固、挖开坝体将涵管拆除重建和套衬钢管加固 等办法。但应用中发现，挖开坝体拆除重建费用较高，施工时段长，坝体渡汛问题突出，挖开 后回填的坝体与原来经过多年沉降稳定的坝体之间，不容易结合良好，容易因不均勻沉降 造成新的坝体裂缝。套衬钢管加固，为了使钢管顺利送入原涵管，钢管外径必须小于原涵管 内径5 IOcm甚至更多，对原管径缩小过多，且一旦遇到涵管弯折变形或局部错台、凸起 时，极易卡死，造成进退两难的窘境。另外，钢管与原涵管之间的间隙必须进行灌浆处理，但 灌浆质量不容易密实，涵管较长时尤甚。对有弯折或非圆形管道，钢管套衬法则根本无计可 施。为了克服上述弊端，近年，水利系统将一种在石油、化工、天然气、市政等行业广泛应用 的，称为软管翻衬法或拖入法的非开挖管道原位修复技术引入坝下涵管加固中来。其工艺 原理，是利用现有的管道的地面开口，不开挖管道沿线地面，根据管道内窥检测系统了解的 管道内壁情况，采取适当的清洗方案，先将管道内壁的污物清除干净，然后将浸渍粘结剂的 复合纤维软管，送进旧管内，并使软管在一定压力下粘结于旧管道内壁上固化，与旧管道内 壁紧密粘合，形成密实坚固的内衬管，完成对旧管道的修复。但在石油、化工、天然气、市政等行业，修复涵管的目的，主要是防止输送的流体介 质从管壁裂缝泄露；内衬材料主要受内部流体压力，不存在在管外压力下被剥离的情况。在 水利行业，在每年灌溉期间开闸放水的时段不长，涵管内多数为明流，出现压力流的情况不 多，此时，内衬材料是防止管内压力水经管壁裂缝外泄侵入坝体，内衬材料的受力状态与石 油、化工、天然气、市政等行业相同。在绝大多数情况下，涵管上游间门关闭，涵管内部无水， 内衬材料主要是防止管外渗水经管壁裂缝、孔洞等缺陷部位将坝体填土细颗粒带进管内， 造成坝体渗透破坏。此时，内衬材料的受力状态与石油、化工、天然气、市政等行业不同粘 结于坝下涵管内壁的内衬层，跨越裂缝，在裂缝两侧与混凝土管壁紧密粘结，承担裂缝中的 渗水压力；如果渗水压力水头过大，内衬层将沿裂缝边缘从混凝土管壁上剥离，或连同裂缝 局部管壁混凝土一起剥离。为此，必须测量内衬层在渗水压力下的剥离强度。由于现行的技术规范还没有规定内衬层在管外水压力下的剥离强度的测量方法 或装置，业内一般参照最接近方法，测量内衬与混凝土之间的正拉粘结强度，或90°抗撕裂 剥离强度。其中，中国工程建设标准化协会标准《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》 (CECS 146:2003)规定了正拉粘结强度的测定方法，该方法适用于与碳纤维片材配套的树脂类粘结材料单层或复合涂层与混凝土间的正拉粘结强度的测定。其测量出的是样品与混 凝土在整个接触面同时受拉力的条件下，沿粘结面法线方向的正拉粘结强度。90°抗撕裂剥离强度测定，由国家标准《剥离强度试验方法》(GB/T2790-1995) 规定，一般在90°、180°剥离强度试验机上进行，测定的是柔性材料沿着与粘结基材面成 90°或180°方向，被撕拉下来时的粘结强度。上述两种测定方法均不能反应裂缝处内衬材料的实际受力状态，因此也就不能准 确测量出内衬在管外水压力下的实际剥离强度。本实用新型不改变涵管内壁缺陷处复合内衬的实际受力情况，直接测量得到内衬 在涵管外水压力的作用下的实际抗剥离强度，从根本上解决了现有测量方法不能反应内衬 实际受力情况的缺陷。
发明内容本实用新型的目的在于提供了一种复合内衬材料抗剥离强度的测量装置，结构简 单，操作方便，克服了现行正拉抗剥离强度、抗撕裂剥离强度测量方法中，被测量材料受力 条件与粘结于涵管管壁的内衬材料实际情况不符的缺点，不改变涵管内壁缺陷处复合内衬 的实际受力情况，测量得到内衬在涵管外水压力的作用下的实际抗剥离强度，极限剥离强 度可直接以破坏水头值表达，直观明了。为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术措施一种复合内衬材料抗剥离强度的测量装置，它包括混凝土管壁、柔性复合内衬、孔 道、施加水压力的装置、测压表。其特征在于孔道的另一端靠近混凝土管壁上的裂缝处，孔 道的一端依次与施加水压力装置、测压表相连。施加水压力的装置通过孔道，经裂缝对粘结 于管壁上的柔性复合内衬施加水压力，水压力数值在测压表上显示出来。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果结构简单，使用方便，不改变内衬层的实际受力情况，施加于内衬层上的水压力数 值直接在测压表上显示出来，逐级增大水压力，当内衬层出现变形，直至内衬层与混凝土粘 结面附近的切槽中出现漏水时，此时作用于内衬层上的水头值等于在测压表水头读数与压 力表至内衬层的高差之和，也就是内衬层的能耐受的极限剥离强度(以水头表示)，直观明 了。
图1为一种复合内衬材料抗剥离强度的测量装置结构示意图其中1-混凝土管壁，2-柔性复合内衬，3-孔道，4-施加水压力的装置，5-测压 表，6-坝体填土，7-裂缝，8-隔离切缝，B-测量试验区宽度，9-水源点或浆液池
具体实施方式
一种复合内衬材料抗剥离强度的测量装置，它包括混凝土管壁1、柔性复合内衬 2、孔道3、施加水压力的装置4、测压表5，其特征在于孔道3的一端靠近混凝土管壁1上 的裂缝7，孔道3的另一端依次与施加水压力的装置4、测压表5相连，柔性复合内衬2粘结 于混凝土管壁1上。[0017]孔道3为按《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》(DL/T 5200-2004)、《水工建 筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-94)、《土坝坝体灌浆技术规范》(SD266-88)(以下简称 《灌规》)所规定的灌浆钻孔。施加水压力的装置4为《灌规》规定的灌浆泵，为一般市购产品。测压表5为灌浆泵上的压力表，为一般市购产品。测量时，孔道3穿透坝体填土 6，孔道3的一端靠近混凝土管壁1上的裂缝7，另一 端依次与施加水压力的装置4、测压表5相连，柔性复合内衬2粘结于混凝土管壁1上。来 自水源点或浆液池9的水(或浆液)经施加水压力的装置4加压后，经孔道3对柔性复合 内衬2施加水压力，水压力数值在测压表5上显示出来。为了观察混凝土管壁1、柔性复合 内衬2是否被破坏，在靠近管壁裂缝7附近，将混凝土管壁1、柔性复合内衬2切穿内衬2形 成隔离切槽8，隔离切槽8围成的区域即为柔性复合内衬2测量试验区，隔离切槽8 一般以 市购的电动切缝机形成，为了减小切缝机对试验区的扰动，隔离切槽8离开裂缝7的距离不 应太近，以大于20倍内衬厚度为宜，即试验区宽度B约等于40倍内衬厚度；为了减小试验 区与邻近区域的相互影响，隔离切槽8的深度不宜过浅，以切穿柔性复合内衬2，并进入混 凝土管壁1中达内衬厚度的2倍以上为宜，同时避免伤及涵管钢筋；为便于观察试验区的变 形和破坏过程，隔离切槽8的宽度不宜过窄，以大于内衬层厚度为宜。当混凝土管壁1柔性 复合内衬2破坏时，隔离切槽8中可以观察到漏水现象。测量完毕后，孔道3按《灌规》的要 求回填封堵。对隔离切槽8附近被破坏的涵管内壁用环氧树脂砂浆或丙乳砂浆修补完好。如果因坝体渗漏难以向内衬层施加水压力，此时可通过孔道3按《灌规》规定对裂 缝附近坝体灌浆。如果测量时孔道3中不是水，而是水泥浆、水泥粘土浆或其它《灌规》允 许的其它浆液，则应根据浆液的容重换算成作用于内衬层的水头值。由于在管壁有裂缝的部位，柔性复合内衬层2最容易被外水压力剥离，所以选择 以裂缝为中心作为测量试验区是合适的。
权利要求一种复合内衬材料抗剥离强度的测量装置，它包括混凝土管壁(1)、柔性复合内衬(2)、孔道(3)、施加水压力的装置(4)、测压表(5)、隔离切槽(8)其特征在于孔道(3)的一端靠近混凝土管壁(1)上的裂缝(7)，孔道(3)的另一端依次与施加水压力的装置(4)、测压表(5)相连，柔性复合内衬(2)粘结于混凝土管壁(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种复合内衬材料抗剥离强度的测量装置，其特征在于所 述的隔离切槽⑶设在裂缝(7)附近，切穿混凝土管壁(1)、柔性复合内衬(2)。
专利摘要本实用新型公开了一种复合内衬材料抗剥离强度的测量装置，它包括混凝土管壁、柔性复合内衬、孔道、施加水压力的装置、测压表，孔道的一端靠近混凝土管壁上的裂缝，孔道的另一端依次与施加水压力装置、测压表相连，柔性复合内衬粘结于混凝土管壁上。本实用新型结构简单，操作方便，不改变内衬层的实际受力情况，施加于内衬层上的水压力数值直接在测压表上显示出来，直观明了。
文档编号G01N19/04GK201740722SQ20102024320
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者吴大军, 谌伟宁 申请人:湖北省水利水电勘测设计院