Стенд для исследования процесса заполнительной инъекции

(5 ц 4 Е 02 В 1/02, Е 02 В 9/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспортаим. М. И. Калинина(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЗАПОЛНИТЕЛЬНОЛ ИНЪЕКЦИИ(57) Стенд для исследования процесса заполнительной инъекции относится к строительству и может быть использован для исследования процесса заполнительной инъекции раствором пустот за тоннельной обделкой. Цель изобретения - расширение,ЯО 1283281 функциональных возможностей. Стенд для исследования процесса заполнительной инъекции, содержит стянутые струбцинами плиты, одна из которых выполнена с полостью, в которой размещен имитатор заоблицовочных пустот (ИЗП). ИЗП выполнен в виде оболочки из эластичного материала и снабжен связями изменяемой длины, пропущенными через днище. Стенд имеет также нагнетательный и отводящий патрубки с клапанами, контрольно-измерительную аппаратуру, поворотное устройство с фиксацией угла поворота, патрубки с кранами для подачи фиксирующего имитатор материала. Стенд снабжен также имитатором тоннельной обделки (ИТО), патрубками с вентилями для создания гидростати- Я ческого давления, прозрачным каркасом, причем в полости каркаса между ИТО и ИЗП находится порода, удерживаемая распорными связями, изменяемой дли- С ны. 2 ил.50 55 Изобретение относится к строительству и может быть использовано для исследования процесса заполнительной инъекции раствором пустот за металлической или железобетонной обделкой тоннелей и метрополитенов, а также металлической или железобетонной облицовкой бетонных гидротехнических промышленных сооружений.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей исследований.На фиг. 1 показан стенд, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Стенд состоит из каркаса 1, выполненного в виде ящика без дна, нижней полой плиты 2, образующих совместно плиту, полую внутри, где размещена скальная порода 3, а также сыпучий материал 4, например гравий, и связей 5 изменяемой длины имитатора заоблицовочных пустот, выполненных, например, в виде пропущенных через нижнюю плиту 2 натяжных болтов 6, снабженных пружинами 7, гайками 8 и прикрепленных посредством шарнира 9 к оболочке 10 имитатора заоблицовочных пустот, выполненной из эластичного материала, например резины, расположенной по всей площади нижней плиты 2, в дне которой размещены патрубки 11 для подачи сыпучего материала с кранами 12.В верхней части каркаса 1 находится верхняя плита 13 с резьбовыми отверстиями, через которые проходят распорные связи 14 изменяемой длины, например, в виде болтов, имеющих полимерную пленку, защищающую связи 14 от сцепления с тампонажным раствором. Связи 14 проходят через имитатор тоннельной обделки 15, выполненной из того же материала моделируемой обделки.Каркас 1, верхняя 13 и нижняя 2 плиты объединены при помощи струбцин 16. Причем каркас 1 выполнен прозрачным. Для нагнетания инъекционных растворов в плите 13 и в имитаторе тоннельной обделки устраиваются нагнетательный 17 и отводящий 18 патрубки с клапанами. Для контроля за процессом заполнительной инъекции стенд снабжен контрольно-измерительной аппаратурой 19,Стенд установлен на поворотном устройстве, выполненном в виде рамы 20, поворачивающейся на осях 21 и 22 с помощью рукоятки 23 или соответствующего привода. Фиксация поворота осуществляется, например, с помощью диска 24 с отверстием и шкворнем 25.В боковой части каркаса 1 имеются патрубки 26 для подвода и создания гидро- статического давления воды с вентилями 27.Стенд работает следующим образом.В свободном состоянии, т. е. при отпущенных болтах 6, оболочка 10 из эластич 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 ного материала неплотно прилегает к плите 2, а расстояние между плитой 2 и оболочкой 10 зависит от жесткости пружины 7, в данном положении наблюдается прямолинейные неровности закрепного пространства. Путем натяжения болтов 6 и придания оболочке 10 посредством шарниров 9 и болтовых соединений 5 и 8 определенного фиксированного гайками 8 и пружинами 7 положения создаются заоблицовочные пустоты любой конфигурации, формы, размера как в плане, так и по высоте и расположенные на любом участке стенда. Форма и размеры заоблицовочных пустот имитируются также при загрузке породы с заданной трещиноватостью, заданных размеров по высоте. Затем устанавливается плита-имитатор тоннельной обделки 15 с патрубками нагнетательным 17 и отводящим 18 с клапанами и контрольно-измерительной аппаратурой 19. Устанавливается верхняя плита 13 с резьбовыми отверстиями, через которые проходят распорные связи 14 изменяемой длины, например, в виде болтов, имеющих полимерную пленку. Таким образом, порода находится в строго определенном пространственном положении.При отпускании гайки 8 пружина 7 распрямляется и уменьшает размер заоблицовочных пустот.Пространство между плитой 2 и оболочкой 10 заполняется сыпучим материалом 4, играет роль дополнительного фиксатора ее положения.Свободной деформации оболочки 10 способствует податливость (деформ ация) сыпучего материала 4, расположенного между оболочкой 10 и нижней плитой 2, за счет перераспределения массы сыпучего материала можно регулировать путем добавления (или уменьшения) заполняемого материала через патрубки 11, оборудованные кранами 12, которые устанавливаются с целью предотвращения высыпания м атериала из плиты 2.Регулирование массы сыпучего материала в полости между оболочкой 10 и плитой 2 происходит при повороте стенда на осях 21 и 22 поворотного устройства и фиксации его с помощью диска 24 с отверстием и шкворнем 25 при верхнем положении патрубков 11. Поворотное устройство применяют также для моделирования заоблицовочных пустот, возникающих за обделками тоннелей на участках сводчатой, лотковой и боковых частей, и изучения процесса заполнительной инъекции в условиях близких к натурным.После проведения инъекционных работ и наблюдений заходом процесса через прозрачный каркас 1, т. е. после определения особенности и степени заполнения пустот различными типами растворов и различной1283281 формула изобретения А-А 8 12 иг 2 Составитель С. Лобод Техред И. Верес Тираж 606о комитета СССР по делам ва, Ж - 35, Раушская нфицеское предприятие, г. У ровКорректор О. ПугоПодписноеизобретений и открыб., д. 4/5жгород, ул. Проектна Редактор М. НедолуженкоЗаказ 7385/23ВНИИПИ Государственног13035, МоеПроизводственно-полигра степени трещиноватости породы, устанавливают стенд в различные позиции, создающие условия свода, лотка и боковой части тоннельной обделки и наблюдать по аппаратуре 19 за процессами, происходящими в цементном камне и в тампонируемом породном массиве.Для проведения дальнейшего изучения физико-механических характеристик породного массива, затампонированного пространства и тоннельной обделки с целью выемки затампонированного образца поверхность эластичной оболочки 10 и каркаса 1 перед проведением исследований обрабатывается графитом или жировым составом, причем для уменьшения трудоемкости выемки образца стендовая установка посредством поворотного устройства устанавливается в верхнем положении.При исследовании физико-механических свойств породного массива и цементного камня тампонируемого пространства, при их совместной работе, поверхность имитатора тоннельной обделки 15 перед проведением исследований также обрабатывается графитом или жировым составом.После окончания инъекции, схватывания цементного камня и набора прочности производится выемка монолитного образца, затем производятся дальнейшие испытания. Стенд для исследования процесса заполнительной инъекции, содержащий каркас из стянутых струбцинами плит, одна из которых выполнена с полостью, в которой размещен имитатор заоблицовочных пустот, выполненный в виде оболочки из эластичного материала и снабженный связями изменяемой длины, пропущенными через ее днище, нагнетательный и отводящий патрубки с клапанами, контрольно-измерительную аппаратуру, поворотное устройство с фиксацией угла поворота, патрубки с кранами для подачи фиксирующего имитатор материала, отличающийся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей, стенд снабжен имитатором тоннельной обделки, дополнительными патрубками с вентилями для создания гидростатического давления, а также дополнительными распорны О ми связями, пропущенными сверху черезплиту и имитатор тоннельной обделки, при этом в полости каркаса между имитатором заоблицовочных пустот и имитатором тоннельной обделки размещена порода, удержи ваемая распорными связями, пропущеннымисверху и снизу через плиты каркаса, причем последний выполнен из прозрачного материала.