[实用新型]测试发泡类注浆充填材料膨胀力的设备

说明书

本实用新型公开了测试发泡类注浆充填材料膨胀力的设备。该测试发泡类注浆充填材料膨胀力的设备包括管体，位于管体上端的第一密封组件和位于管体下端的第二密封组件；所述第一密封组件包括采用第一螺栓组件连接的第一法兰和第一法兰盘，所述第一法兰内壁与所述管体外壁连接；所述第一法兰盘上设有注浆孔和排气孔；所述第二密封组件包括采用第二螺栓组件连接的第二法兰和第二法兰盘，所述第二法兰内壁与所述管体外壁连接；还包括膨胀力检测装置。本实用新型结构简单，能够获取发泡类注浆充填材料的膨胀力与时间、密度、温度等因素的关系，从而为高速铁路无砟轨道路基沉降注浆抬升工艺提供重要的依据。

技术领域

本实用新型涉及涉及高分子材料物理力学性能测试的技术领域，具体而言，涉及测试发泡类注浆充填材料膨胀力的设备。

背景技术

双组份发泡聚氨酯注浆充填材料(简称发泡聚氨酯)具有较快的反应速度和较大的膨胀率，A、B组份材料接触后在10s内反应体积膨胀15倍以上。且根据不同的应用需求，选用不同类型的多元醇和异氰酸酯，添加不同类型的发泡剂、催化剂，可以制成不同特性的各种泡沫状材料。

发泡聚氨酯因其成型后优异的物理力学性能，广泛应用于铁路、公路、建筑、隧道等基础工程的维修加固领域。特别地，由于发泡聚氨酯在接触后短时间内体积迅速膨胀，常被用于提升沉陷的厂房地面、建筑地基以及道路路面。

高速铁路无砟轨道路基沉降造成轨面高程不平顺，影响乘客舒适性，严重时危及行车安全。目前，高聚物注浆抬升技术是实现无砟轨道路基沉降修复、恢复线路平顺性的有效措施。高聚物注浆抬升技术的原理是通过合理布置注浆抬升孔，采用高压注浆设备通过注浆管将具有良好充盈性、快速凝结及膨胀等特点的高聚物注浆充填材料从抬升孔中注入到支承层下的级配碎石中，利用注浆压力及注入浆体的膨胀力，对上部轨道结构进行快速、可控抬升，从而实现恢复线路平顺性。

发泡聚氨酯注入到级配碎石钻孔内时，双组份材料开始反应产生的膨胀力挤密钻孔四周及孔底的级配碎石填料；随着材料反应加剧，材料体积迅速增大，膨胀力急剧增加，由于周围土体的约束限制，膨胀力沿着约束较小的方向发展，从而对上部轨道结构形成持续抬升力，顶升轨道结构，实现线路高程恢复。工程注浆抬升工程及相关研究表明：发泡聚氨酯在反应膨胀过程中遇到的阻力与体积增加成反比，受周围土体类型的影响及土体的约束，最终形成具有某一密度的聚合体。为了实现被抬升结构的可控抬升，需预估注浆量。注浆量较少，膨胀力不够，抬升效果不明显；注浆量过大，膨胀力较大容易导致出现过抬的现象，因此获取注浆量与膨胀力的关系非常重要。

目前，没有装置能够全面研究发泡类注浆充填材料注浆量和密度与膨胀力的关系，获取膨胀力与时间、密度、温度等因素的关系是高速铁路无砟轨道路基沉降注浆抬升工艺重要的依据。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供测试发泡类注浆充填材料膨胀力的设备以及方法，以解决现有技术中发泡类注浆充填材料的膨胀力难以确定的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种测试发泡类注浆充填材料膨胀力的设备，包括管体，位于管体上端的第一密封组件和位于管体下端的第二密封组件；所述第一密封组件包括采用第一螺栓组件连接的第一法兰和第一法兰盘，所述第一法兰内壁与所述管体外壁连接；所述第一法兰盘上设有注浆孔和排气孔；所述第二密封组件包括采用第二螺栓组件连接的第二法兰和第二法兰盘，所述第二法兰内壁与所述管体外壁连接；还包括膨胀力检测装置，包括设于第一密封组件上的第一膨胀力检测装置、设于管体内部的第二膨胀力检测装置和设于第二密封组件上的第三膨胀力检测装置。