[发明专利]一种浮力测试装置及测试方法

说明书

本发明涉及材料性能测试技术领域，尤其涉及一种浮力测试装置及测试方法，浮力测试装置包括支撑架、吊挂件、拉力传感器、内筒、箱体、数据采集仪，吊挂件可调节地设置于支撑架上，吊挂件用于吊挂物品，例如吊挂钩码或内筒等，拉力传感器设置于吊挂件上，拉力传感器用于测试拉力传感器在吊挂件上的物品的重力作用下产生的应变；内筒可拆卸连接于吊挂件，内筒的底部设置有土压力盒；箱体具有容纳腔和连通容纳腔的开口，容纳腔用于容置试样，内筒从开口伸入容纳腔中；拉力传感器和土压力盒分别电连接于数据采集仪。利用本发明的浮力测试装置，把内筒底的土压力盒测得的数据作为辅助校准，保证利用拉力传感器测试得到浮力值更可靠，避免重复测试。

技术领域

本发明涉及材料性能测试技术领域，尤其涉及一种浮力测试装置及测试方法。

背景技术

随着城市交通的迅速发展，地下空间的开发利用也日益增长，其中，盾构法因其施工便利、噪声小、施工速度快的特点被广泛应用在地铁隧道工程建设中。在注浆过程中，管片被浆液紧紧包裹，受到浮力，极易发生管片上浮现象，而管片上浮会造成管片间螺栓剪切破坏、管片错台、管片内漏水等等工程安全事故。

目前，针对注浆作业时管片上浮的控制方法一般是在保证泵送性能的前提下配制流动性能较差的浆体，因而，准确测试出不同流动性或其他性能不同的浆体对其所包裹的物体在同等条件下所能提供的浮力的情况对于保证注浆作业的安全施工至关重要。传统的技术方案中，通常直接使用土压力盒或应变片置于一定高度的砂浆柱内或者容器内壁，用压力表征浆体提供浮力的能力，目的在于简化操作，使测试可用于流动性范围较宽的各类浆体，但这类方法存在针对非纯液体的测试，例如砂浆等浆体，测试结果误差大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮力测试装置及测试方法，测试结构更加可靠性，避免重复操作。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种浮力测试装置，包括：

支撑架；

吊挂件，可调节地设置于所述支撑架上，所述吊挂件用于吊挂物品；

拉力传感器，设置于所述吊挂件上，所述拉力传感器被配置为测试所述拉力传感器在所述吊挂件上吊挂的所述物品的重力作用下产生的应变；

内筒，可拆卸连接于所述吊挂件，所述内筒的底部设置有土压力盒；

箱体，所述箱体具有容纳腔和连通所述容纳腔的开口，所述容纳腔用于容置试样，所述内筒能够从所述开口伸入所述容纳腔中；

数据采集仪，所述拉力传感器和所述土压力盒分别电连接于所述数据采集仪。

进一步地，所述内筒的外表面上设置有脱模剂。

进一步地，所述吊挂件包括两个螺杆，两个所述螺杆之间连接有所述拉力传感器，一个所述螺杆螺接于所述支撑架，另一个所述螺杆上设置有连接板，所述内筒可拆卸连接于所述连接板。

进一步地，所述支撑架包括两个支撑柱和横梁，两个所述支撑柱间隔设置，所述横梁设置于两个所述支撑柱上，所述横梁上贯通开设有螺纹孔，一个所述螺杆螺接于所述螺纹孔。

进一步地，还包括位于所述横梁下方的支撑座，所述箱体设置于所述支撑座上。

进一步地，所述箱体的底部侧壁上设置有进料口，所述进料口设置有阀门。

进一步地，还提供一种根据如上所述的浮力测试装置的测试方法，包括以下步骤：

步骤1、校准拉力传感器，确定所述拉力传感器的弹性模量；

步骤2、向箱体内加入试样，并采用振动棒振实，所述试样填入所述箱体内至设定高度H；

步骤3、连接吊挂件和内筒，打开数据采集仪，将所述拉力传感器的应变示数设置为零；