一种一次性检测多种隧道用材料的防渗性能测试装置的制作方法

本技术属于公路隧道工程，尤其涉及一种一次性检测多种隧道用材料的防渗性能测试装置，适用于隧道建设中多种材料或同种材料不同级配的防水防渗性能检测。

背景技术：

1、在公路隧道工程中，隧道材料的防水防渗能力直接关系到隧道的结构安全和使用寿命。目前，现有隧道材料防水防渗能力的检测设备或方法主要包括以下几种：(1)地质雷达法：通过向衬砌发射高频电磁波，分析反射回波信号得出衬砌厚度、内部空洞、钢筋分布、壁后注浆状况；该方法检测效率高，但检测结果受内部钢筋分布和参数设置影响较大，检测精度有限；(2)激光扫描法：通过激光扫描获取隧道表面高精度三维数据，进而得出隧道收敛、断面变形、表面错台、管片拼接缺陷等参数；该方法精度高(可达亚毫米级)，但仅能获取表面几何形态信息，无法直接判断内部材料特性和渗漏情况；(3)超声检测法：利用超声波在材料中的传播特性(如反射、透射)获取衬砌厚度、内部缺陷(如脱空、不密实)等信息；该方法为单点测量，难以实现快速全面检测，且检测结果依赖操作人员经验判断；(4)红外热成像法：通过检测表面温度场异常推断内部缺陷(如渗水、空洞)，其原理是缺陷区域与正常区域的导热特性存在差异；该方法设备便携、对水分敏感，但对环境温度要求高，准确性较低，需与其他方法配合验证。

2、然而，上述现有检测技术存在明显的局限性：(1)检测深度与精度局限：地质雷达和超声法在探测衬砌背后深部脱空或细微裂缝时，精度和准确性显著下降，例如地质雷达探测二衬厚度的误差范围可达-2.5至+4.7厘米，难以满足防渗性能精确评估需求；(2)渗水判断间接且粗略：红外热成像法仅能检测表面温度异常，无法定量分析渗水量、渗水路径的深度和范围，准确性有限；(3)操作依赖经验且效率低：地质雷达、超声检测等方法的结果解读高度依赖操作人员经验，且地质雷达检测速度快但解读工作量大，激光扫描虽速度快、精度高但无法检测内部渗漏；(4)无法一次性检测多种材料：现有设备均无法同时检测多种材料或同种材料不同级配的防水防渗能力，难以满足隧道工程中多材料选型的检测需求。

3、因此，本领域迫切需要一种能够在实验室内模拟隧道复杂工况，并能一次性、定量化地检测多种材料防渗能力的测试装置，以弥补现有技术的空白，为隧道工程的材料选择和设计优化提供直接、可靠的数据支撑。

技术实现思路

1、解决的技术问题：针对背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种一次性检测多种隧道用材料的防渗性能测试装置，实现对多种隧道用材料或同种材料不同级配的防水防渗能力同步检测，且能模拟隧道实际工况，为隧道工程材料选型提供精准数据支持，解决现有技术无法在实验室内定量、高效地对比多种材料在模拟隧道实际压力条件下的防渗性能的技术问题。

2、技术方案：本实用新型所述的一种一次性检测多种隧道用材料的防渗性能测试装置，包括：

3、装置主体，其内部形成有容置空间；所述装置主体上设有多个模具安装槽，所述模具安装槽内设有螺纹；

4、气压水位控制模块，所述气压水位控制模块安装于装置主体上，用于向容置空间内提供可控的气压和水位；

5、安全阀和压力表，所述安全阀和压力表固定连接在装置主体上；

6、多个模具组件，所述模具组件与模具安装槽螺纹装配；

7、湿度感应片和湿度感知模块，所述湿度感应片与湿度感知模块电连接；所述湿度感应片设置于待测试件外侧，用于检测待测试件外侧湿度变化；所述湿度感知模块用于读取并记录湿度数据；

8、导流槽和外置量筒，所述导流槽设置于装置主体内并位于模具组件下方，且导流槽与外置量筒连通，用于引导渗水流入外置量筒并计量渗水量；

9、排污阀和排水阀，所述排污阀和排水阀均安装于装置主体底部，用于排出实验废弃物和实验用水。

10、优选地，所述气压水位控制模块包括自动水位控制器和自动压强控制器，并通过输送管、输气管与带自吸功能的离心泵、自动加压机构连接，构成用于模拟隧道实际墙后压力及水位压力的控制回路；所述输送管上设有水压止回阀。

11、优选地，所述模具组件包括与模具安装槽螺纹连接的模具外模，所述模具外模与模具内模共同构成用于容纳试件的环形腔体，所述模具内模的内侧壁具有拉毛工艺处理的表面。

12、优选地，所述模具组件还包括设置在所述模具外模与模具安装槽之间的第一密封垫，以及设置在模具外模与模具内模之间的第二密封垫；所述第一密封垫和第二密封垫的材料为乙丙橡胶。

13、优选地，所述模具安装槽的数量为多个，能够同时安装多个模具组件以实现对多种不同材料试件的一次性同步检测。

14、优选地，所述输送管为玻璃纤维增强塑料管材；所述输气管为三型聚丙烯聚合材料管材；所述输送管和输气管的壁厚均均为2mm。

15、优选地，所述安全阀设有压力预警阈值，所述安全阀用于在容置空间内的压力超过预设阈值时自动开启泄压；所述压力表为精密压力表，由测压系统、传动机构、指示装置和壳体组成。

16、优选地，所述模具安装槽、模具外模的材料均为4cr5mosiv；

17、所述模具安装槽的内孔尺寸为19cm、外孔尺寸为21cm，所述模具外模的内孔尺寸为19cm、外孔尺寸为21cm；所述模具安装槽的螺纹为矩形丝口，所述矩形丝口的细牙尺寸为3mm。

18、优选地，所述第一密封垫的尺寸为4cm×0.5cm，所述第二密封垫的尺寸为0.5cm；所述模具外模的实体尺寸为底宽2cm×高10cm×顶宽1cm；所述待测试件的尺寸为外圆19cm×内圆21cm×厚度10cm。

19、优选地，所述外置量筒的容量为3000ml，且外置量筒固定安装于装置主体上；所述导流槽的宽度为2cm，深度为0-1cm渐变结构。

20、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

21、1、本实用新型可以实现多材料同步检测，通过设置多个模具组件，可一次性安装多种待测试件(不同材料或同种材料不同级配)），同步完成防水防渗能力检测，大幅提高检测效率，解决现有设备无法多材料同时检测的技术问题；

22、2、该装置可以模拟真实工况，通过气压水位控制模块、离心泵和自动加压机构的协同作用，可精准模拟隧道实际墙后压力及水位压力，检测结果更贴合工程实际需求，为材料选型提供可靠数据支持；

23、3、该装置检测精准，结合高精度湿度感应片和3000ml的外置量筒，既能实时监测渗水初期的湿度变化及时间，又能定量计量渗水量，实现定性与定量的双重检测，检测精度远超现有间接检测方法；

24、4、该结构安全可靠，装置主体、模具安装槽、模具外模等关键部件采用4cr5mosiv材料制成，强度高、耐水压；安全阀的设置可有效防止压力超标，保障实验过程安全；密封垫采用乙丙橡胶(epm)，密封性能优良，避免实验漏水影响检测结果；

25、5.该装置操作便捷高效，集成化程度高，各部件可拆卸连接，便于待测试件安装和设备清洁；实验过程中压力、水位自动调控，无需复杂人工操作，降低对操作人员经验的依赖；

26、6.该装置适用范围广，可用于隧道工程中各类防水材料、衬砌材料等的防渗能力检测，包括不同材料、同种材料不同级配的试样，满足隧道工程多场景材料检测需求。