一种盾构隧道“T”型缝动态错台耐水压模拟试验装置制造方法及图纸

一种盾构隧道“T”型缝动态错台耐水压模拟试验装置，其特征在于：直角板嵌入直角板外壳的凹槽中；平板的顶面通过直线导轨与平板外壳相连；两直角板外壳与平板外壳皆通过连接螺栓固定；平板的右侧面正对千斤顶顶头；直角板和平板的工作面上内槽和外槽两个环形凹槽中的密封垫分别对应对齐；进水管和排气管分别依次穿过直角板外壳及直角板的竖板，与直角板竖板内槽围住的区域连通；水压表与该直角板横板上内槽和外槽间的区域连通，该直角板外槽外的横板工作面导水槽与直角板外壳横壳导水槽连通。该装置能简单、方便、大范围的模拟出盾构隧道的动态错台，与实际隧道错台工况接近，能为“T”型缝的防水设计、施工和维护提供更准确可靠的试验依据。试验依据。试验依据。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道“T”型缝动态错台耐水压模拟试验装置


[0001]本技术涉及一种盾构隧道管片橡胶密封垫的耐水压模拟试验装置。

技术介绍

[0002]盾构隧道是由多个管片周向拼装成环，再由管片环与管片环纵向拼接而成的圆筒形结构。盾构隧道存在大量的纵缝(同一环中相邻管片间的缝隙)和环缝(管片环之间的环形缝隙)。在纵缝的接触面(管片的侧面)和环缝的接触面(管片环的侧面)上均设有密封槽，并在密封槽上安装有密封垫，相对的密封垫的顶部相互接触挤压，实现盾构隧道的防水。
[0003]为了保证隧道结构的强度，大量的盾构隧道在相邻管片环上的纵缝是相互错开的，使得纵缝和环缝在交接部位形成“T”型缝。盾构隧道，尤其是穿江越海的水下盾构隧道，长期被地下水土包围。盾构隧道接缝的渗漏水，是影响盾构隧道安全运营的主要病害。尤其是交接部位的“T”型缝，纵向和横向的错动、水压及应力均集中在此处，更是防水的薄弱环节；加之，隧道结构在实际运营过程中受到地层不均匀沉降、断裂带错动和地震等作用管片环间会发生错台，“T”型缝的环向缝会发生偏差(错动)，导致“T”型缝处极易发生渗漏水。为保证隧道的安全运营，需要通过耐水压模拟试验对盾构隧道管片接缝，尤其是“T”型缝密封垫在错台后的防水性能进行测试，进而为隧道防水的设计、施工和维护提供试验依据。
[0004]现有的“T”型缝防水性能试验装置，其组成和工作原理主要是：由一个平板、平板上两个背靠背的直角板构成。直角板的竖板外表面和横板外表面形成贯通的
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型工作面，平板的上表面为工作面，平板的工作面和工作面上均设有环形凹槽，环形凹槽中嵌有密封垫。两块直角板的竖板工作面(外表面))相互贴合并通过螺栓固定连接，两块直角板的横板工作面(外表面)与平板的工作面相互贴合，并通过螺栓固定连接；安装完成后，平板工作面上密封垫与两直角板的横板工作面上的密封垫相互挤压接触，两直角板的竖板工作面上的密封垫也相互挤压接触，使工作面的环型密封槽围住的空间与外部空间隔绝，模拟隧道“T”型缝的防水。但直角板横板工作面与平板工作面间相互挤压接触的两个密封垫的中心并未对齐，而是按设定错台量错开一定的位移。再由水泵通过平板上的注水管向密封垫围住的空间注水，并逐步提高水压，直至达到设定水压值，并保持设定的时间。观察密封垫围住的空间是否向外渗漏水，即得到隧道“T”型缝在设定错台量、水压值下的防水性能。
[0005]由于，直角板与平板之间是通过螺栓及条形螺栓孔进行固定拼装的；因此，板(密封垫)间的错台量在每次试验中均是固定的，要调节错台量必须拧松螺栓、将直角板与平板之间的位移移动至重新设定的错台量，再拧紧螺栓；操作麻烦；且错台量的调节只能在条形螺栓孔内进行调节，其调节量非常有限。同时，其密封垫的偏差(错台量)是在初始的拼装时即已形成；并没有一个从无偏差到最终偏差的逐渐错动的过程，当然也没有逐渐错动过程中的动态摩擦磨损及应变变形。而实际的隧道结构在受到地层上软下硬不均匀带来的错动、断裂带的错动和地震等作用下，盾构隧道管片环间发生从无错台量到最终错台量的逐渐错动的过程，密封垫在逐渐错动过程中会产生动态摩擦磨损及应变变形。也即现有的试验装置的预置静态错动与实际的隧道的动态错动工况并不一致。导致其测试试验数据的可
靠性差和准确度低，进而影响隧道的长期服役的安全性，给社会经济和人民的人身安全带来严重威胁。

技术实现思路

[0006]本技术的专利技术目的是提供一种盾构隧道“T”型缝动态错台耐水压模拟试验装置，该模拟试验装置能够简单、方便的、大范围的模拟出盾构隧道的动态错台；其模拟盾构隧道的动态错台过程与实际的隧道结构的错台工况接近，能为隧道“T”型缝的防水设计、施工和维护提供更准确可靠的试验依据，进而更好的保证隧道长期服役的安全性。
[0007]本技术实现其专利技术目的所采用的技术方案是，一种盾构隧道“T”型缝动态错台耐水压模拟试验装置，包括一个平板、平板下方的两个直角板，直角板的竖板外表面和横板外表面形成贯通的
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型工作面；平板的下表面为工作面，两个直角板的横板工作面与平板的工作面相互贴合，两个直角板的竖板工作面相互贴合，构成“T”型缝；且平板的工作面上设有平面环形凹槽，直角板的
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型工作面上设有折面环形凹槽，平面环形凹槽和折面环形凹槽中均嵌有密封垫；其特征在于：
[0008]所述的直角板嵌入直角板外壳的凹槽中；两直角板外壳的竖壳边缘通过竖壳连接螺栓固定；直角板外壳的横壳底面连接有4根与竖壳等高的支脚；所述的平板的上表面通过横向的直线导轨与平板外壳的底面相连；平板外壳的边缘通过横壳连接螺栓与两直角板外壳的横壳边缘固定；
[0009]所述的平板的工作面上的平面环形凹槽为两个，分别为平面内槽和平面内槽外围的平面外槽；所述的直角板的
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型工作面上的折面环形凹槽也为两个，分别为折面内槽和折面内槽外围的折面外槽；所述的两个直角板的折面环形凹槽位于竖板上的部分对齐，两个直角板的折面环形凹槽位于横板上的部分与平板工作面上的平面环形凹槽对齐；
[0010]与进水设备相连的带阀门的进水管穿过左侧的直角板外壳的竖壳及左侧的直角板的竖板，与左侧的直角板的折面内槽的密封垫围住的区域连通；带阀门的排气管穿过平板外壳及平板，与平板的平面内槽中的密封垫围住的区域连通；
[0011]与水压表相连的水管穿过平板外壳及平板，与平板平面内槽和平面外槽之间的区域连通；左侧的直角板横板的折面外槽以外的工作面上开有从内至外的导水槽，且导水槽向外贯穿左侧的直角板外壳横壳；
[0012]所述的平板的右侧面正对千斤顶的顶头，千斤顶安装于支架上。
[0013]本技术的一种工作过程和使用方法，其步骤是：
[0014]A、将待测的密封垫分别胶粘于两个直角板工作面的折面内槽、折面外槽及平板工作面上的平面内槽和平面外槽中；将竖壳连接螺栓和横壳连接螺栓拧紧，完成两直角板外壳间及直角板外壳与平板外壳间的固定，及平面外槽与折面外槽、平面内槽与折面内槽中的密封垫的挤压对齐；
[0015]B、将进水设备的水压值调至设定值，开启进水管的阀门和排气管的阀门，当排气管仅有水排出而无气体排出时，关闭排气管的阀门；此时折面内槽的密封垫和平面内槽的密封垫围住区域的水压保持设定的水压值；
[0016]C、启动千斤顶，使千斤顶以设定的速度和距离，从侧面顶推平板；使平板工作面上的平面内槽及平面外槽的密封垫，与直角板的折面内槽及折面外槽位于横板上的密封垫，
按设定的速度和错台量发生动态错动；观察水压表的水压指示，当水压表无水压值时，表明当前“T”型缝内槽的密封垫的耐水压值大于当前的进水设备的水压值；否则“T”型缝内槽的密封垫的耐水压值小于等于当前的进水设备的水压值，再观察导水槽是否有水流出，若无水流出，表明当前“T”型缝外槽的密封垫的耐水压值大于当前的进水设备的水压值；否则“T”型缝外槽的密封垫的耐水压值小于等于当前的进水设备的水压值；即得出“T”型缝处密封垫在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道“T”型缝动态错台耐水压模拟试验装置，包括一个平板(1)、平板(1)下方的两个直角板(2)，直角板(2)的竖板外表面和横板外表面形成贯通的
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型工作面；平板(1)的下表面为工作面，两个直角板(2)的横板工作面与平板(1)的工作面相互贴合，两个直角板(2)的竖板工作面相互贴合，构成“T”型缝；且平板(1)的工作面上设有平面环形凹槽，直角板(2)的
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型工作面上设有折面环形凹槽，平面环形凹槽和折面环形凹槽中均嵌有密封垫(14)；其特征在于：所述的直角板(2)嵌入直角板外壳(3)的凹槽中；两直角板外壳(3)的竖壳边缘通过竖壳连接螺栓(13a)固定；直角板外壳(3)的横壳底面连接有4根与竖壳等高的支脚(3b)；所述的平板(1)的上表面通过横向的直线导轨(5)与平板外壳(4)的底面相连；平板外壳(4)的边缘通过横壳连接螺栓(13b)与两直角板外壳(3)的横壳边缘固定；所述的平板(1)的工作面上的平面环形凹槽为两个，分别为平面内槽(8a)和平面内槽(8a)外围的平面外槽(8b)；所述的直角板(2)的
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖明清，何川，谢宏明，焦齐柱，唐雄俊，马天宇，毛升，王士民，李拼，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：