[发明专利]适用不同地层的喷射混凝土回弹率试验装置及其试验方法

说明书

本发明公开了一种适用不同地层的喷射混凝土回弹率试验装置及其试验方法，控制台控制搅拌仓、喷头、电机及高速摄像机的工作，试验装置动力由220V交流电提供；搅拌仓与喷筒之间由输送管连接；喷头喷射角度由喷筒角度控制轴控制；喷射墙喷射角度由电机及齿轮连同喷射墙角度控制轴控制；试验过程中混凝土回填路径由高速摄像机记录，回弹混凝土质量通过回弹混凝土称重台量取。利用本发明对喷射混凝土回弹影响因素及影响机理进行研究，有助于采取针对性措施控制喷射混凝土回弹率，降低工程造价、提高混凝土利用率。

技术领域

本发明涉及喷射混凝土室内试验技术领域，尤其涉及一种适用不同地层的喷射混凝土回弹率试验装置及其试验方法。

背景技术

我国是世界上的建设大国，混凝土材料作为一种非可再生资源，随着建设工程数量的急剧增加，混凝土材料中的水泥、砂子、级配骨料已非常匮乏。同时，喷射混凝土在隧道、地铁、边坡和井巷工程等地上、地下支护工程中被广泛利用。然而，喷射混凝土施工质量关系到工程建设质量，甚至关系到工程建设成败。喷射混凝土质量受混凝土材料质量、混泥土配合比、外加剂、喷射角度、喷射速度、喷射界面特性及界面粗糙度等多种因素复杂作用。因此，研发一种适用不同地层的喷射混凝土回弹率试验装置及其试验方法，探究各个影响因素作用机理，进而降低喷射混凝土回弹率，提升喷射混凝土性能显得尤为重要。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种适用不同地层的喷射混凝土回弹率试验装置及其试验方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种适用不同地层的喷射混凝土回弹率试验装置，包括有控制台、搅拌仓、喷射墙、模型仓体、位于模型仓体底部的模型仓底座和位于模型仓体顶部的模型仓上盖，所述模型仓体的前侧面为敞开的，所述喷射墙位于模型仓体内部，喷射墙的一个端部固定连接有喷射墙角度控制轴，所述喷射墙角度控制轴穿出模型仓体的侧壁，且在喷射墙角度控制轴的端部安装有齿轮一，在所述模型仓底座内部安装有电机一，电机一的输出轴穿出模型仓底座，在电机一的输出轴的端部安装有齿轮二，齿轮一和齿轮二通过喷射墙角度控制带连接，电机一带动喷射墙角度控制轴转动，来改变喷射墙的角度，在所述的模型仓体的侧壁内侧安装有高速摄像机，所述的搅拌仓位于模型仓体的外部，搅拌仓通过输送管和输送泵连接有喷筒，喷筒端部连接有喷头，所述的喷头将搅拌仓内混凝土喷到喷射墙上，在所述的喷筒下面安装有喷筒角度控制装置，通过喷筒角度控制装置改变喷头喷射角度，在所述的模型仓底座内安装有回弹混凝土称重台，所述的输送泵、高速摄像机、电机一、喷筒角度控制装置和回弹混凝土称重台均通过信号线与控制台连接。

所述的喷筒角度控制装置包括有喷筒支座，电机二、喷筒角度控制轴和喷筒卡箍，所述的电机二安装在喷筒支座的下面，在所述的喷筒角度控制轴上安装有轴承，所述轴承安装在轴承座上，轴承座固定在喷筒支座上，喷筒卡箍卡在喷筒外面，喷筒卡箍外侧固定在喷筒角度控制轴的一端，在喷筒角度控制轴的另一端安装有齿轮三，在所述电机二的输出轴上安装有齿轮四，所述齿轮三和齿轮四通过喷筒角度控制带连接，在所述的喷筒角度控制轴上安装有转动角度传感器，所述电机二和转动角度传感器通过信号线与控制台连接，通过电机二带动喷筒角度控制轴转动，调节喷筒的角度。

在所述的模型仓上盖上设有模型仓通风窗。

所述的喷射墙与喷射墙角度控制轴通过螺栓连接。

一种适用不同地层的喷射混凝土回弹率试验方法，具体包括如下步骤：

第一步，试验准备；

基于不同水灰比、不同外加剂及不同级配骨料和不同纤维指标要求，对各类试验材料进行称重，根据试验方案要求，调整喷头角度、喷射压力、喷射墙类型；

第二步，材料制备；

将称重后的试验材料按试验方案中要求的放入搅拌仓顺序依次放入搅拌仓，并按照试验方案中要求的时间和速度进行搅拌混合；

第三步，开始试验；