抗渗试验设备及抗渗试验装置的制作方法

本发明涉及预制混凝土管片技术领域，尤其涉及一种抗渗试验设备及抗渗试验装置。

背景技术：

随着高速、重载铁路和城市轨道交通的发展建设，隧道建设朝着大口径方向发展，直接导致制造隧道的预制混凝土衬砌管片朝着大口径、大厚度和大吨位方向发展。预制混凝土衬砌管片作为隧道的结构骨架和防水主体，其质量尤为重要。其中，预制混凝土衬砌管片的抗渗参数是一个非常关键的技术参数。传统的预制混凝土衬砌管片的抗渗试验，在试验过程中以手动操作为主，附加人工记载为辅，这种试验精度差，自动化程度低，人工观测记录容易造成误判、漏判，从而造成预制混凝土管片的抗渗试验结果不准，进而造成质量隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗渗试验设备及抗渗试验装置，以解决抗渗试验结果不准，造成的安全隐患。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗渗试验设备，包括加载系统、控制系统及储水容器，所述加载系统与所述储水容器连通，所述加载系统用于给待测试件施加水压；所述控制系统与所述加载系统连接，所述控制系统用于控制所述加载系统提供给所述待测试件的水压。

优选地，所述加载系统包括总路、第一支路和第二支路，所述总路的一端与所述储水容器连通；所述第一支路和所述第二支路同时与所述总路的另一端连通，所述第一支路用于给所述待测试件施加水压，所述第二支路用于调节所述第一支路施加给所述待测试件的水压。

优选地，所述加载系统还包括动力泵，所述动力泵与所述控制系统连接，所述动力泵设置在所述总路上。

优选地，所述加载系统还包括单向导通元件，所述单向导通元件设置在所述总路上,且所述单向导通元件设置在所述动力泵的下游端。

优选地，所述加载系统还包括过滤装置，所述过滤装置设置在所述总路上，所述过滤装置设置在所述动力泵的上游端。

优选地，所述加载系统还包括压力监测装置，所述压力监测装置与所述总路连通，所述压力监测装置设置在所述动力泵的下游端。

优选地，所述加载系统还包括调压装置，所述调压装置设置在所述第二支路上，所述第二支路的一端设置成泄压端。

优选地，所述泄压端与所述储水容器连通。

优选地，所述第二支路上还设置有压力变送器，所述压力变送器与所述控制系统连通，所述压力变送器与所述调压装置串联。

优选地，所述储水容器上设置有注水孔和泄水孔，所述注水孔用于给所述储水容器中储水，所述泄水孔用于给所述储水容器放水。

优选地，所述储水容器上设置有液位观察结构，用于观察所述储水容器中的水位。

优选地，所述抗渗试验设备还包括行走结构，所述行走结构安装在所述储水容器上。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗渗试验装置，包括上述任一项所述的抗渗试验设备。

优选地，所述抗渗试验装置还包括承压系统，所述承压系统包括承压腔体，所述待测试件安装在所述承压系统上，所述加载系统通过所述承压腔体给所述待测试件施加水压。

本发明的抗渗试验设备及抗渗试验装置，通过所述加载系统、控制系统及储水容器的配合，使得对待测试件进行抗渗试验时，加载过程和记录数据实现自动化，且在加载过程中，水压的大小控制系统自动调节，进而使得所述抗渗试验更加准确。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。

图1是本发明具体实施方式中抗渗试验设备的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中加载系统的原理图；

图3是本发明具体实施方式中抗渗试验设备的右视图；

图4是图3的a-a向剖视图；

图5是图4的b-b向剖视图；

图6是本发明具体实施方式中承压系统的第一视角示意图；

图7是本发明具体实施方式中承压系统的第二视角示意图。

图中：

1、加载系统；11、第一支路；12、第二支路；13、总路；14、动力泵；15、单向导通元件；16、过滤装置；17、压力监测装置；18、调节装置；19、压力变送器；

2、控制系统；

3、储水容器；31、注水孔；32、泄水孔；33、液位观察结构；

4、行走结构；

5、承压系统；51、承压腔体；52、本体；53、反力臂；54、螺杆；55、螺母；

6、待测试件；

7、防护罩。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1-图7所示，本发明提供一种抗渗试验设备，所述抗渗试验设备包括加载系统1、控制系统2及储水容器3，如图1和图3所示，所述加载系统1与所述储水容器3连通，所述加载系统1用于给待测试件6施加水压；所述控制系统2与所述加载系统1连接，所述控制系统2用于控制所述加载系统1提供给所述待测试件6的水压，所述待测试件6例如可以为预制混凝土衬砌管片，抗渗试验设备通过所述加载系统1、控制系统2及储水容器3的配合，对待测试件6进行抗渗试验时，加载过程和记录数据实现自动化，且在加载过程中，水压的大小自动调节，进而使得所述抗渗试验更加准确。优选地，所述加载系统1和控制系统2设置在所述储水容器3的上方。更进一步，在所述加载系统1和所述控制系统2的外侧设置防护罩7，以保护所述加载系统1和控制系统2。

所述加载系统1包括总路13、第一支路11和第二支路12，如图2所示，所述总路13的一端与所述储水容器3连通；所述第一支路11和所述第二支路12同时与所述总路13的另一端连通，即，所述第一支路11和所述第二支路12并联，所述第一支路11用于给所述待测试件6施加水压，所述第二支路12用于调节所述第一支路11施加给所述待测试件6的水压。通过设置第一支路11和所述第二支路12可以使得所述加载系统1能够对所述待测试件6上施加更加准确的水压。

所述加载系统1还包括动力泵14，如图1和图2所示，所述动力泵14与所述控制系统2连接，所述动力泵14设置在所述总路13上，所述动力泵14例如可以为变量泵，所述控制系统2可以对所述变量泵进行精确控制。所述动力泵14优选采用变频电机驱动，所述动力泵14用于对水加压。

所述加载系统1还包括单向导通元件15，如图1和图2所示，所述单向导通元件15设置在所述总路13上,且所述单向导通元件15设置在所述动力泵14的下游端，所述单向导通元件15例如可以为单向阀，所述单向导通元件15能够使得经所述动力泵14加压后的高压水与所述变量泵进行隔离。

所述加载系统1还包括过滤装置16，如图2所示，所述过滤装置16设置在所述总路13上，所述过滤装置16设置在所述动力泵14的上游端，所述过滤装置16能够避免所述储水容器3中储存的水中杂质进入所述动力泵14，造成对所述动力泵14的损坏。

所述加载系统1还包括压力监测装置17，如图1、图2、图4和图5所示，所述压力监测装置17与所述总路13连通，所述压力监测装置设置在所述动力泵14的下游端，所述压力监测装置17例如可以为机械式液压表，用于直接显示加载系统1中的水压。

所述加载系统1还包括调压装置18，如图1、图2和图4所示，所述调压装置18设置在所述第二支路12上，所述第二支路12的远离所述总路13的一端为泄压端，所述泄压端与一个回收容器相连接，当然，优选地，所述泄压端与所述储水容器3连通，所述调压装置18例如可以为电动调压阀，所述电动调压阀与所述控制系统2相连。当施加在所述待测试件6上的水压高于设置值时，通过控制系统2的控制调整所述调压装置18的开度，使得经变量泵增压流入加载系统1的水比从加载系统1流出的水更少，进而使得所述第一支路11施加在所述待测试件6上的水压降低，实现更加精确的控制施加在所述待测试件6上的水压。

所述第二支路12上还设置有压力变送器19，如图2、图4和图5所示，所述压力变送器19与所述控制系统2连通，所述压力变送器19与所述调压装置18串联设置，且所述压力变送器19设置在所述调压装置18的上游端，控制系统2根据压力变送器19反馈的值控制调压装置18，从而控制施加在待测试件6上的水压。压力变送器19测试得到的加载系统1的压力能够反馈到控制系统2，所述控制系统2能够根据所述加载系统1的压力控制所述动力泵14的转速或者启停以及控制调压装置18的开度，进而保证施加在所述待测试件6上的压力达到试验要求，且保证施加在所述待测试件6上的水压不会对所述待测试件6造成损坏。

在一个具体的实施方式中，当施加在待测试件6的压力低于设置值的3％时，控制系统1控制动力泵14工作，以增加总路的水压，进而使得施加在所述待测试件6上的水压增加，当施加在待测试件6的压力高于设置值的3％时，控制系统1控制调压装置18的开度变大，进而使得施加在所述待测试件6上的压力减小。优选地，所述压力变送器19的精度等级为0.3％，可以保证抗渗试验设备测试精度高于预制衬砌管片标准gbt-22082-2017要求的0.5％。

所述储水容器3上设置有注水孔31和泄水孔32，如图5所示，所述注水孔31用于给所述储水容器3中储水，所述泄水孔32用于给所述储水容器3放水，通过所述泄水孔32放水可以避免所述储水容器3在温度较低的时候冻裂。所述储水容器3上还设置有液位观察结构33，所述液位观察结构33例如可以是液位计，用于观察所述储水容器3中的水位。

所述抗渗试验设备还包括行走结构4，如图1、图3、图4和图5所示，所述行走结构4例如可以为万向轮，所述行走结构4安装在所述储水容器3上，且优选地，所述行走结构4设置在所述储水容器3的下侧，所述行走结构4的设置可以实现方便移动所述抗渗试验设备。

本发明的抗渗试验设备还包括管理平台，所述管理平台与所述控制系统2信号连接，所述控制系统2记录的试验数据可以上传并储存在所述管理平台中，以实现所述抗渗试验设备自动储存。

本发明的抗渗试验设备，所述控制系统2能够实现一键加载，具体地，根据待测试件6需要的抗渗等级设置好水压加载范围和加载时间，控制系统2控制动力泵14启动，压力变送器19将检测得到的施加在所述待测试件6上的水压反馈给所述控制系统2，当施加在待测试件6上的压力低于设置值，控制系统2控制动力泵14进行补给，当施加在所述待测试件6上的压力高于设置值，控制系统2控制调压装置18调整压力，实现自动控制加载过程，并在抗渗试验完成后，自动记录试验结果。本发明的抗渗试验设备结构简单、维修方便且试验结果更加准确。

本发明还提供一种抗渗试验装置，包括上述所述的抗渗试验设备。所述抗渗试验装置还包括承压系统5，所述承压系统5包括承压腔体51，所述待测试件6安装在所述承压系统5上，如图6所示，所述加载系统1通过所述承压腔体51给所述待测试件6施加水压。优选地，所述承压系统5可以采用钢结构，结构强度更好。优选地，所述第一支路11与所述承压腔体51连通，试验完成后，承压腔体51中的水能够返回储水容器3中重复利用。

所述承压系统5包括本体52和反力臂53，如图7所示，所述承压腔体51设置在所述本体52上。对所述待测试件6进行抗渗试验的时候，首先将所述本体52放置好，并安装密封胶条，然后再将所述待测试件6放置在所述本体52上，并在所述待测试件6上方设置橡胶垫片，之后放置反力臂53，最后通过螺杆54把本体52和反力臂53连接成一个整体，拧紧螺母55。值得注意的是，在抗渗试验前，需要提前排出承压腔体51中的空气；在试验过程中，出现漏水或者压力变化时，需要停止试验，继续拧紧螺母55。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。