本实用新型专利技术提供了一种测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置，属于测量测试技术领域。它解决了现有的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验方法在加压时止水带接缝会率先发生破坏的问题。它包括具有施工缝的衬砌和接缝的环形止水环，止水环的轴向长度小于衬砌的高度，施工缝内设有直径与止水环内径相等且其弧边与止水环的内壁紧密贴靠的半圆钢板，半圆钢板上设有圆孔以及焊接有与圆孔连通的钢管，钢管的上端穿出衬砌后与压力泵连接，半圆钢板上设有用于防止从钢管进入的水流向接缝一侧的阻挡结构。本实用新型专利技术能有效防止止水带薄弱点率先发生破坏，具有结构设计合理、实验效果好、应用范围广等优点。
【技术实现步骤摘要】
测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置
本技术属于测量测试
，涉及一种测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置。
技术介绍
高水压山岭隧道，由于水压大，很容易发生坍塌和突泥涌水，给隧道的施工和耐久性带来极大的挑战，为保证隧道的运营，其中很多山岭隧道的施工缝都采用中埋止水带防水。由于目前并没有测试止水带耐水压压强度的方法，给设计和施工造成了很大的困扰，隧道防水的设计具有很大的盲目性。为此，中国专利公开了一种施工缝中埋止水带等尺寸极限耐水压的试验方法[申请公布号为CN107702996A]，包括钢栓杆、施工缝、三角钢板、钢板、钢管、止水钢片、圆形钢板、止水带和止水带接缝。通过模拟现场隧道衬砌实际的承受水压的等尺寸模型，对模型加水压测试施工缝止水带承受的最大水压；取一个圆形钢板和四个直角三角形钢板，在圆形钢板上开口，将钢管与圆形钢板在小口处焊接，将直角三角形钢板焊接在圆形钢板和钢管上增加结构刚度；取一定长度止水带恰巧围在仪器的圆盘上，粘接止水带保证接缝不透水；浇筑下部混凝土，将围绕成圆形的止水带下半部分浇在其中，下部混凝土初凝后放置焊接好的仪器，再浇筑上半部分混凝土，此时自然形成施工缝。虽然该试验方法适合推广使用，但其依然存在以下问题：由于止水带接头处用冷凝胶或热熔措施粘结到一起，止水带的粘接处为薄弱点，与施工缝缝相邻设置，加压试验时会使止水带接缝率先发生破坏，达不到试验效果。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种保证止水带接缝不会率先产生破坏的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置，包括中部具有施工缝的圆柱状衬砌和由矩形止水带围成的具有接缝的环形止水环，所述的止水环同轴且居中设于衬砌内，所述止水环的轴向长度小于衬砌的高度，其特征在于，所述的施工缝内设有直径与止水环内径相等且其弧边与止水环的内壁紧密贴靠的半圆钢板，所述的半圆钢板上设有圆孔以及焊接有与圆孔连通的钢管，所述钢管的上端穿出衬砌后与压力泵连接，所述的半圆钢板上设有用于防止从钢管进入的水流向接缝一侧的阻挡结构。在钢管的上方设有泄气孔、压力表连接孔以及注水孔，在泄气孔内设有放气阀，压力泵与注水孔连接。刚开始注水时，放气阀打开，将位于钢管内的空气由泄气孔排出，当空气完全排出口，关闭放气阀，压力泵逐级加压泵水。在上述的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置中，所述的施工缝将衬砌分割呈高度相等的上部分和下部分，所述的阻挡结构包括垂直固定在半圆钢板上且伸入至下部分内的矩形钢板，所述矩形钢板的左右两端分别与止水环的内壁紧密贴靠。矩形钢板延长渗流路径，使止水环受到单侧定向的水压力。在上述的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置中，所述矩形钢板的长度与半圆钢板的直径相等，所述矩形钢板的宽度大于20mm，其厚度大于2mm，所述的接缝与止水环中轴线所形成的平面与矩形钢板垂直设置。在上述的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置中，所述钢管的外部焊接有位于上部分内的与钢管同轴设置的圆形挡水板，所述的挡水板位于止水环的上方且止水环的顶端距挡水板的距离大于50mm。挡水板主要起防止水流沿钢管渗出的目的，对强度没有要求，在保证焊接质量的前提下，厚度不宜过大，其厚度范围为0.2mm～5mm，挡水板的直径应大于100mm。在上述的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置中，所述的钢管与半圆钢板之间焊接有直角三角形钢板，所述的直角三角形钢板与矩形钢板垂直设置，所述直角三角形钢板的直边大于30mm。在上述的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置中，所述的钢管为细长管，所述钢管的内径大于10mm，所述钢管的壁厚大于2mm。钢管应尽量径小壁厚，防止钢管因水压过高而拉裂，钢管的长度大于衬砌厚度与止水带一半宽度之和。在上述的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置中，所述半圆钢板的半径大于100mm，其厚度大于2mm。测试施工缝中埋止水带承受水压的实验方法，包括以下步骤：A、将半圆钢板、矩形钢板和钢管焊接在一起，形成内模板，在钢管上部焊接圆形挡水板；防止水沿钢管渗出；B、取一定长度的止水带，沿止水带的长度方向将其围成环形的止水环，在接缝处用粘接剂粘接在一起；粘接剂为冷凝胶，使其不透水；C、支设底模板和侧模板，在底模板和侧模板之间形成浇筑腔，将止水环对中定位在浇筑腔内，从下往上浇筑衬砌的下部分，将止水环的下部浇到衬砌中；D、将内模板放置到衬砌的下部分上，保证半圆钢板的弧边与止水环的内壁紧密贴靠，待衬砌的下部分过了初凝时间后，浇筑衬砌的上部分，在上部分与下部分之间形成施工缝；E、钢管接入压力泵，逐级加压，当观察到止水带有水渗出或衬砌开裂或压力表降低，即为最大水压。在上述的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验方法中，步骤E逐级加压中每级所加的压力为0.1MPa～1MPa，每级稳压时间大于5分钟。与现有技术相比，本技术具有以下优点：能模拟衬砌施工缝的实际结构，能测试采用中埋止水带防水的施工缝处衬砌的耐水压能力，验证是否达到设计要求的耐水压水平，反馈设计，进行衬砌参数及防水方式的调整；单侧加压使得止水带接缝远离施工缝的一侧，保证止水带薄弱点不会先受到水的压力而从接缝处破坏。附图说明图1是本技术提供的较佳实施例的结构示意图。图2是本技术提供的内模板的部分结构示意图。图3是本技术提供的止水环布置图。图中，1、施工缝；2、衬砌；3、接缝；4、止水环；5、半圆钢板；6、圆孔；7、钢管；8、矩形钢板；9、挡水板；10、直角三角形钢板；11、底模板；12、侧模板。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。如图1所示的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置，包括中部具有施工缝1的圆柱状衬砌2和由矩形止水带围成的具有接缝3的环形止水环4，止水环4同轴且居中设于衬砌2内，止水环4的轴向长度小于衬砌2的高度，施工缝1内设有直径与止水环4内径相等且其弧边与止水环4的内壁紧密贴靠的半圆钢板5，如图2和3所示，半圆钢板5上设有圆孔6以及焊接有与圆孔6连通的钢管7，钢管7的上端穿出衬砌2后与压力泵连接，半圆钢板5上设有用于防止从钢管7进入的水流向接缝3一侧的阻挡结构。在钢管7的上方设有泄气孔、压力表连接孔以及注水孔，在泄气孔内设有放气阀，压力泵与注水孔连接。刚开始注水时，放气阀打开，将位于钢管7内的空气由泄气孔排出，当空气完全排出口，关闭放气阀，压力泵逐级加压泵水。如图1和图2所示，施工缝1将衬砌2分割呈高度相等的上部分和下部分，阻挡结构包括垂直固定在半圆钢板5上且伸入至下部分内的矩形钢板8，矩形钢板8的左右两端分别与止水环4的内壁紧密贴靠。矩形钢板8延长渗流路径，使止水环4受到单侧定向的水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置，包括中部具有施工缝(1)的圆柱状衬砌(2)和由矩形止水带围成的具有接缝(3)的环形止水环(4)，所述的止水环(4)同轴且居中设于衬砌(2)内，所述止水环(4)的轴向长度小于衬砌(2)的高度，其特征在于，所述的施工缝(1)内设有直径与止水环(4)内径相等且其弧边与止水环(4)的内壁紧密贴靠的半圆钢板(5)，所述的半圆钢板(5)上设有圆孔(6)以及焊接有与圆孔(6)连通的钢管(7)，所述钢管(7)的上端穿出衬砌(2)后与压力泵连接，所述的半圆钢板(5)上设有用于防止从钢管(7)进入的水流向接缝(3)一侧的阻挡结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置，包括中部具有施工缝(1)的圆柱状衬砌(2)和由矩形止水带围成的具有接缝(3)的环形止水环(4)，所述的止水环(4)同轴且居中设于衬砌(2)内，所述止水环(4)的轴向长度小于衬砌(2)的高度，其特征在于，所述的施工缝(1)内设有直径与止水环(4)内径相等且其弧边与止水环(4)的内壁紧密贴靠的半圆钢板(5)，所述的半圆钢板(5)上设有圆孔(6)以及焊接有与圆孔(6)连通的钢管(7)，所述钢管(7)的上端穿出衬砌(2)后与压力泵连接，所述的半圆钢板(5)上设有用于防止从钢管(7)进入的水流向接缝(3)一侧的阻挡结构。
2.根据权利要求1所述的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置，其特征在于，所述的施工缝(1)将衬砌(2)分割呈高度相等的上部分和下部分，所述的阻挡结构包括垂直固定在半圆钢板(5)上且伸入至下部分内的矩形钢板(8)，所述矩形钢板(8)的左右两端分别与止水环(4)的内壁紧密贴靠。
3.根据权利要求2所述的测试施工缝中埋止水带承受水压的实验装置，其特征在于，所述矩形钢板(8)的长度与半圆钢板(5)的直径相等，...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜波，于茂春，黄明利，曹林卫，张万斌，朱小兵，王成林，李爽，马洪，李鸿，
申请(专利权)人：中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50
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