一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置，用以对弹性密封垫圈进行渗漏试验，该试验装置包括通过位移控制单元相互扣合形成试验腔体的上试件模块和下试件模块，所述的试验腔体从中间向四周依次包括内道密闭腔体、内道密封垫梯形沟槽、外道密闭腔体以及外道密封垫梯形沟槽，所述的内道密封垫梯形沟槽内设置内道弹性密封垫圈，所述的外道密封垫梯形沟槽内设置外道弹性密封垫圈，所述的上试件模块上开设多个与试验腔体连通的测量加载通道。与现有技术相比，本发明专利技术具有真实模拟、双道密封垫防水布设、设计张开量及错开量工况等优点。

A leakage test device for sealing joint gasket of shield tunnel segment

The invention relates to a leakage test device for sealing gaskets of segment joints of shield tunnels, which is used for leakage test of elastic sealing gaskets. The test device comprises upper and lower test modules which form test chambers by interlocking displacement control units, and the test chambers in turn include inner passage density from the middle to all sides. A trapezoidal groove for an inner seal gasket, an outer seal gasket and a trapezoidal groove for an outer seal gasket are arranged in the trapezoidal groove of the inner seal gasket, an outer elastic seal gasket is arranged in the trapezoidal groove of the outer seal gasket, and a plurality of outer elastic seal gaskets are connected with the test chamber on the upper test piece module. Pass through the loading channel. Compared with the prior art, the present invention has the advantages of real simulation, waterproof layout of double sealing gaskets, design opening and staggered opening conditions, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置
本专利技术涉及既有盾构隧道接缝防水工程领域，尤其是涉及一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置。
技术介绍
盾构隧道渗漏水已是目前影响盾构隧道安全及运营的主要病害之一，随着大量的地铁、地下道路与越江跨海盾构隧道兴建并投入运营使用，隧道渗漏水病害已引起了业内许多学者的关注。根据调查发现，盾构隧道渗漏水大多数发生在接头接缝处，因此如果有效地判断接缝的防水能力以及评估已发生渗漏水的接缝的危害程度，是目前盾构隧道工程中亟待解决的问题。对未发生渗漏的接缝的防水性能预测，对已发生渗漏水的接缝的渗漏水量评估，是提高盾构隧道长期防水性能的关键
技术实现思路
，不仅具有领先的技术意义，更具有极大的社会及经济意义。目前盾构法隧道接缝防水处理中，大多采用布设单道或者双道EPDM(三元乙丙橡胶)弹性密封垫的方式实现，其作用原理是在管片接缝压密后,靠密封垫间的接触应力密封止水。对于普通的盾构隧道弹性密封垫的水密性测试，已有申请号为201010145789.1的中国专利技术专利说明书中公开了一种盾构隧道弹性密封垫“一字型”水密性检验装置，该装置该检验装置在上下两块盖板的表面各自开矩形槽，将弹性密封垫封闭成框型后采用胶粘接在沟槽内，用螺栓将密封垫压紧，利用垫片模拟管片的不同张开量，同时在装置侧壁安装限位板，以模拟管片的错台情况。然而随着地下空间的开发往地下深处的发展，盾构隧道也向着大断面、长距离、高水压的方向发展，单道密封垫的布设不再能有效保证接缝的长期防水性能，因此在复杂的高水压条件下推荐采用双道甚至多道防水的方式。可见，上述专利既不能满足工程应用上的普遍需求，也不能满足密封垫渗漏机理的理论研究。已有申请号为201510410037.6的中国专利技术专利说明书公开了一种盾构隧道弹性密封垫“两道防水”水密性检验装置，该装置可模拟弹性密封垫与混凝土接触面的渗透性能，然而其在具体实施过程中存在密封垫难以压缩闭合，断面密封性难处理的实际应用难题。且实际工程中，密封垫转角处是最易发生渗漏的部位，上述的装置仅仅能试验一小段密封垫的防水性能，并不能有效地模拟带转角密封垫的防水性能，与实际存在较大差距。现有的对密封垫渗漏机理的试验装置甚少，并且仅有的现有装置也存在着一些主要缺点，总结如下：(1)并未对密封垫的渗漏水过程进行研究，无法测量密封垫的渗漏流量；(2)无法模拟带转角的密封垫的防水性能，与实际存在较大差距；(3)试件尺寸较小，尺寸效应影响大。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置，用以对弹性密封垫圈进行渗漏试验，该试验装置包括通过位移控制单元相互扣合形成试验腔体的上试件模块和下试件模块，所述的试验腔体从中间向四周依次包括内道密闭腔体、内道密封垫梯形沟槽、外道密闭腔体以及外道密封垫梯形沟槽，所述的内道密封垫梯形沟槽内设置内道弹性密封垫圈，所述的外道密封垫梯形沟槽内设置外道弹性密封垫圈，所述的上试件模块上开设多个与试验腔体连通的测量加载通道。所述的内道密闭腔体为方形腔体，所述的外道密闭腔体为闭合的方环形腔体，所述的外道密封垫梯形沟槽和内道密封垫梯形沟槽均为闭合的方环形沟槽。所述的上试件模块和下试件模块呈方形，所述的位移控制单元包括多个均匀分布在上试件模块和下试件模块边缘处的螺栓孔以及设置在上试件模块和下试件模块边缘缝隙中的限位垫片，上试件模块和下试件模块通过螺栓和限位垫片控制盾构隧道接缝张开量和错缝量。所述的测量加载通道包括连接内道密闭腔体与水压测量装置的内道水压测量孔、连接内道密闭腔体与内道进出水孔、连接外道密闭腔体与水压测量装置的外道水压测量孔以及连接外道密闭腔体与水压加载装置的外道进出水孔。所述的限位垫片由2mm、4mm、6mm、8mm和10mm厚度的长方体铸铁垫片组合而成，用以组合控制盾构隧道接缝张开量和错缝量。所述的内水压加载孔和外水压加载孔内均设有控制阀门，用以控制水压加载的开始与暂停。所述的外道弹性密封垫圈由外道上密封垫垫圈和外道下密封垫圈对压形成，所述的内道弹性密封垫圈由内道上密封垫垫圈和内道下密封垫圈对压形成。所述的外道上密封垫垫圈和内道上密封垫垫圈分别通过胶水粘接在上试件模块的上外道密封垫梯形沟槽和上内道密封垫梯形沟槽内，所述的外道下密封垫圈和内道下密封垫圈分别通过胶水粘接在下试件模块的下外道密封垫梯形沟槽和下内道密封垫梯形沟槽内。该试验装置的使用方法包括以下步骤：1)根据试验密封垫圈的尺寸制作上下试件模块；2)将试验密封垫圈粘贴于上下试件模块的沟槽中，并使用位移控制单元，将密封垫试件接缝控制在设定张开量；3)打开外道水压测量孔内的控制阀门，内道密闭腔体外接水压测量装置和水压加载装置，加载水压至内道密封垫圈防水失效并记录试验结果；4)待内道密封垫圈渗漏通道稳定，量测单位时间内内道密封垫圈渗流速度并记录；5)待外道密闭腔体充满水，关闭外水压测量孔内的控制阀门，继续加载水压至外道密封垫圈防水失效并记录试验结果。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术通过设置内外两道密封垫圈，得到了两个密闭空间，实现了接缝密封垫渗漏全过程的真实模拟；通过预设双道密封垫圈，实现了对双道密封垫防水布设的接缝防水能力的测试；通过不同张开量及错开量的工况设计，实现了对使用工况下的弹性密封垫的综合测试，为接缝密封垫渗漏机理的理论研究提供了试验依据，为目前接缝渗漏水病害的评估提供了方法，亦有利于接缝渗漏水病害的预防与控制，不仅具有领先的技术意义，更具有极大的社会及经济意义。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为上试件模块的结构示意图。图3为下试件模块的结构示意图。图4为限位垫片的结构示意图。图5为局部截面示意图。图中标记说明：1、上试件模块，2、下试件模块，3、位移控制单元，4、限位垫片，5、水压测量装置，6、水压加载孔，7、外道弹性密封垫圈，8、内道弹性密封垫圈，9、内道密闭腔体，10、外道密闭腔体，11、螺栓孔，12、上外道密封垫梯形沟槽，13、上内道密封垫梯形沟槽，14、测量加载通道，21、螺栓孔，22、下外道密封垫梯形沟槽，23、下内道密封垫梯形沟槽，51、内道水压测量孔，52、外道水压测量孔，61、内道进出水孔，62、外道进出水孔，71、外道上密封垫垫圈，72、外道下密封垫圈，81、内道上密封垫垫圈，82、内道下密封垫圈。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。实施例1：本实施案例中的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置，用以对弹性密封垫圈进行渗漏试验，其特征在于，该试验装置包括通过位移控制单元(3)相互扣合形成试验腔体的上试件模块(1)和下试件模块(2)，所述的试验腔体从中间向四周依次包括内道密闭腔体(9)、内道密封垫梯形沟槽、外道密闭腔体(10)以及外道密封垫梯形沟槽(12)，所述的内道密封垫梯形沟槽内设置内道弹性密封垫圈(8)，所述的外道密封垫梯形沟槽内设置外道弹性密封垫圈(7)，所述的上试件模块(1)上开设多个与试验腔体连通的测量加载通道(14)。

【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置，用以对弹性密封垫圈进行渗漏试验，其特征在于，该试验装置包括通过位移控制单元(3)相互扣合形成试验腔体的上试件模块(1)和下试件模块(2)，所述的试验腔体从中间向四周依次包括内道密闭腔体(9)、内道密封垫梯形沟槽、外道密闭腔体(10)以及外道密封垫梯形沟槽(12)，所述的内道密封垫梯形沟槽内设置内道弹性密封垫圈(8)，所述的外道密封垫梯形沟槽内设置外道弹性密封垫圈(7)，所述的上试件模块(1)上开设多个与试验腔体连通的测量加载通道(14)。2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置，其特征在于，所述的内道密闭腔体(9)为方形腔体，所述的外道密闭腔体(10)为闭合的方环形腔体，所述的外道密封垫梯形沟槽和内道密封垫梯形沟槽均为闭合的方环形沟槽。3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置，其特征在于，所述的上试件模块(1)和下试件模块(2)呈方形，所述的位移控制单元(3)包括多个均匀分布在上试件模块(1)和下试件模块(2)边缘处的螺栓孔以及设置在上试件模块(1)和下试件模块(2)边缘缝隙中的限位垫片(4)，上试件模块(1)和下试件模块(2)通过螺栓和限位垫片(4)控制盾构隧道接缝张开量和错缝量。4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验装置，其特征在于，所述的测量加载通道(14)包括连接内道密闭腔体(9)与水压测量装置(5)的内道水压测量孔(51)、连接内道密闭腔体(9)与内道进出水孔(61)、连接外道密闭腔体(10)与水压测量装置(5)的外道水压测量孔(52)以及连接外道密闭腔体(10)与水压加载装置的外道进出水孔(62)。5.根据权利要求3所述的一种盾构隧道管片接缝密封垫渗漏试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文其，金跃郎，叶美锡，乔亚飞，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31