一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置，包括下底板、上压板、竖向伺服作动器和注水孔，下底板的上侧面均设置有环形沟槽，环形沟槽内设置有密封垫；上压板设置在下底板的上方，上压板的下侧面设置有环形凹槽，上压板的上侧面通过上固定架固定连接，上压板和下底板的四角均设置有螺栓孔，上压板通过穿过螺栓孔的导向螺栓与下底板固定连接；竖向伺服作动器与下底板的下侧面固定连接；注水孔设置在下底板上。本实用新型专利技术是针对地震作用下的密封垫进行防水试验，通过竖向伺服作动器模拟管片竖向运动，实现模拟地震时各种管片接缝张开型式下的防水试验，从而更加真实且全面的模拟地震作用下时的盾构隧道接缝防水环境。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置
本技术涉及盾构隧道工程
，尤其涉及一种可模拟作用下盾构隧道管片衬砌的管片环间缝/管片间纵缝、在通缝/错缝拼装状态下的一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置。
技术介绍
目前，随着我国国民经济的发展及城市化进程快速推进，城市地铁、跨江越海隧道、地下综合管廊等盾构隧道工程不断涌现，我国已成为盾构隧道建设规模最大、技术难度最复杂、发展速度最快的国家。在我国盾构隧道工程如此大量修建的背景下，盾构隧道工程穿越地震断裂带、地震频发区的工程案例已然出现、进入论证。盾构隧道管片衬砌结构是由数块管片拼接成环、再由管片环与管片环拼接而成的三维筒状结构，管片衬砌结构存在大量环缝(管片环与管片环之间)与纵缝(管片块与管片块之间)，加之盾构隧道处于地下、长期处于水土环境包裹中，在地震作用或者强震作用下盾构隧道管片衬砌结构的环缝/纵缝极易产生过大张开、错动变形，导致管片接缝中防水密封衬砌失压、抗水渗透能力降低，发生管片衬砌接缝渗漏水、涌水现象，影响隧道衬砌结构长期服役安全、并给运营隧道内部人员人身安全带来严重威胁。因此，准确评判以及合理考量地震作用下、尤其是强震作用下盾构隧道的接缝防水性能已成为影响盾构隧道应用拓展的关键因素之一，此外，对于大型跨江越海等水下盾构隧道而言，全寿命周期内建成隧道多处于高水压持续作用下，偶发强震作用下更易导致盾构隧道出现劣损、发生渗漏水，特殊困难条件下可导致隧道防水措施濒于失效、隧道内发生涌水、导致隧道报废，给国民经济及人身安全带来严重威胁。现有的盾构隧道管片接缝防水试验装置多针对静止状态下的接缝防水密封衬垫展开，国内外尚无针对地震工况下的可模拟地震乃至强震作用下的盾构隧道管片环/纵缝防水性能试验装置。
技术实现思路
本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置，包括，下底板，所述下底板的上侧面均设置有环形沟槽，所述环形沟槽内设置有密封垫；上压板，所述上压板设置在所述下底板的上方，所述上压板的下侧面设置有所述环形沟槽，所述上压板的上侧面通过上固定架固定连接，所述上压板和所述下底板的四角均设置有螺栓孔，所述上压板通过穿过所述螺栓孔的导向螺栓与所述下底板固定连接；竖向伺服作动器，所述竖向伺服作动器与所述下底板的下侧面固定连接；注水孔，所述注水孔设置在所述下底板上，且与所述下底板的上侧面连通。优选地，所述注水孔位于所述环形沟槽内，所述注水孔与水压力表和水压力控制系统连接。具体地，所述下底板的下侧面通过井格筋与带螺孔的平板固定连接，所述平板与所述竖向伺服作动器固定连接。具体地，所述导向螺栓竖直设置，且所述导向螺栓的螺母与所述下底板之间设置有圆柱螺旋压缩弹簧。进一步，所述试验装置还包括保护罩，所述保护罩的下端通过螺钉与是下底板的侧端面固定连接，所述上压板均位于所述保护罩内。再进一步，所述导向螺栓还包括螺母保护罩，所述螺母保护罩与所述下底板的下侧面固定连接，且所述导向螺栓的下端、所述圆柱螺旋压缩弹簧和螺母均位于所述螺母保护罩内。本技术的有益效果在于：本技术一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置是针对地震作用下的密封垫进行防水试验，通过竖向伺服作动器模拟管片竖向运动，实现模拟地震时各种管片接缝张开型式下的防水试验，从而更加真实且全面的模拟地震作用下时的盾构隧道接缝防水环境，以实现防水试验结果能够更加准确，能更准确的反映真实隧道管片接缝防水密封垫的震动性能演变规律，从而为隧道工程管片接缝防水的设计、维护提供更加可靠的试验依据。附图说明图1是本技术所述的一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置的主视图；图2是本技术所述的一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置的侧视图；图3是本技术所述的一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置的俯视图；图4是本技术所述下底板的主视图；图5是本技术所述下底板的俯视图；图6是本技术所述平板的仰视图。图中：1-下底板，2-环形沟槽，3-上压板，4-导向螺栓，5-保护罩，6-螺母保护罩，7-注水孔，8-井格筋，9-螺孔，10-螺钉，11-圆柱螺旋压缩弹簧，12-螺栓孔。具体实施方式下面结合附图1、2、3、4、5和6对本技术作进一步说明：实施例一一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置，包括下底板1、上压板3、竖向伺服作动器和注水孔7，下底板1的上侧面均设置有环形沟槽2，环形沟槽2内设置有密封垫；上压板3设置在下底板1的上方，上压板3的下侧面设置有环形沟槽2，上压板3的上侧面通过上固定架固定连接，上压板3和下底板1的四角均设置有螺栓孔12，上压板3通过穿过螺栓孔12的导向螺栓4与下底板1固定连接；竖向伺服作动器与下底板1的下侧面固定连接；注水孔7设置在下底板1上，且与下底板1的上侧面连通。注水孔7位于环形沟槽2内，注水孔7与水压力表和水压力控制系统连接。下底板1的下侧面通过井格筋8与带螺孔9的平板固定连接，平板与竖向伺服作动器固定连接，导向螺栓4竖直设置，且导向螺栓4的螺母与下底板1之间设置有圆柱螺旋压缩弹簧11。先将密封垫放入带有环形沟槽2的下底板1及上压板3之间，密封垫对齐拼装之后，装置内部形成空腔，由竖向伺服作动器将下底板1往上压至一定位置，从而密封垫之间形成一定压缩应力，在由水压加压系统通过连接空腔的注水孔7往空腔内注水，排出空腔内所有空气后，关闭连接出水孔的水压表，形成内部水压。通过竖向伺服作动器的震动，模拟盾构隧道接缝张开时的密封垫防水情况，即可模拟地震作用下盾构隧道密封垫的防水环境，验证密封垫的震动防水性能，从而为地处易发地震区的隧道工程接缝防水设计、维护提供试验依据。通过导向螺栓4防止上压板3和下底板1在震动时发生偏移，并通过设置圆柱螺旋压缩弹簧11保证上压板3和下压板之间的移动性。实施例二一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置，包括下底板1、竖向伺服作动器、注水孔7、保护罩5和螺母保护罩6，保护罩5的下端通过螺钉与是下底板1的侧端面固定连接，上压板3位于保护罩5内，螺母保护罩6与下底板1的下侧面固定连接，且导向螺栓4的下端、圆柱螺旋压缩弹簧11和螺母均位于螺母保护罩6内。本实施例与实施例一的区别在于，本实施例额外增加了保护罩5和螺母保护罩6，保护罩5可以用于防止过高水压下水流射出伤人，螺母保护罩6可以预防导向螺栓4断裂所致危险，并具备一定的防尘防水作用。本技术的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本技术的技术方案做出的技术变形，均落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置，其特征在于：包括，下底板，所述下底板的上侧面均设置有环形沟槽，所述环形沟槽内设置有密封垫；上压板，所述上压板设置在所述下底板的上方，所述上压板的下侧面设置有所述环形沟槽，所述上压板的上侧面通过上固定架固定连接，所述上压板和所述下底板的四角均设置有螺栓孔，所述上压板通过穿过所述螺栓孔的导向螺栓与所述下底板固定连接；竖向伺服作动器，所述竖向伺服作动器与所述下底板的下侧面固定连接；注水孔，所述注水孔设置在所述下底板上，且与所述下底板的上侧面连通。

【技术特征摘要】
1.一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置，其特征在于：包括，下底板，所述下底板的上侧面均设置有环形沟槽，所述环形沟槽内设置有密封垫；上压板，所述上压板设置在所述下底板的上方，所述上压板的下侧面设置有所述环形沟槽，所述上压板的上侧面通过上固定架固定连接，所述上压板和所述下底板的四角均设置有螺栓孔，所述上压板通过穿过所述螺栓孔的导向螺栓与所述下底板固定连接；竖向伺服作动器，所述竖向伺服作动器与所述下底板的下侧面固定连接；注水孔，所述注水孔设置在所述下底板上，且与所述下底板的上侧面连通。2.根据权利要求1所述的一种模拟单向地震响应行为的盾构隧道接缝防水试验装置，其特征在于：所述注水孔位于所述环形沟槽内，所述注水孔与水压力表和水压力控制系统连接。3.根据权利要求1所述的一种模拟单向地震响应行为的盾...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宏明，何川，封坤，刘四进，何悦，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51