管片上浮试验用密封装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及盾构施工前的模拟实验设备领域，特别是一种管片相关实验用密封装置。旨在解决现有技术中管片结构上浮实验中模拟管片间的密封效果差的问题。本实用新型专利技术管片上浮试验用密封装置安装在各相邻的模拟管片间，包括密封条，密封条的横截面为T形，密封条的内侧壁上设有定位弧形板，所述T形的横边与所述定位弧形板间通过螺钉连接。优点在于：密封性能好，更有利于辅助上浮实验完成实验过程，取得精准的实验结果，拆装方便，可以二次使用。可以二次使用。可以二次使用。

【技术实现步骤摘要】
管片上浮试验用密封装置


[0001]本技术涉及盾构施工前的模拟实验设备领域，特别是一种管片上浮试验用密封装置。

技术介绍

[0002]随着隧道掘进领域技术的不断改善，对隧道工程的要求越来越高,盾构技术也朝着更高的方向发展。大直径盾构在富水地层掘进时由于开挖间隙被同步注浆材料填充，同步砂浆凝固时间过长，隧道管片结构受浮力影响大，若抗浮措施不到位，会导致管片在脱出盾尾后出现上浮错台、接缝渗漏的系列问题。如何保障高水压环境下大直径管片结构的上浮量是工程施工质量的重要控制因素。开展对同步注浆浆液的凝固时间与盾构管片上浮变形之间关系的研究，探明不同凝固时间下的浆液密度对隧道浮力的影响规律，并结合隧道上浮影响因素分析，最终建立隧道上浮安全性评价模型，提出隧道不同阶段抗浮措施，是目前超大直径盾构隧道控制管片结构上浮需要解决的重要问题之一。
[0003] 针对盾构隧道的管片上浮机理展开研究，结合工程实际，有人提出一种基于视比重一致的管片衬砌结构相似模型试验，同时通过对管片环间接头的模拟，可实现对盾构隧道管片纵向的上浮形态以及管片错台进行模拟，揭示管片在地下水及同步注浆浆液作用下的上浮特性及其时空分布规律。
[0004]在该套试验设备中，工作人员发现，模拟管片的管片间的密封，往往会极大的影响到实验结果，也就是说模拟管片的密封结构，往往影响着测量的结果
[0005]为实现缩尺管片环缝具备抗剪刚度和错缝变形的能力，且保证抗剪刚度可测、可控、可密封。大多在管片间设置密封原件，现阶段的密封原件主要包括如下的形式：/>[0006]1. 结构简单的螺钉铆接式：即模拟管片为中空形状之后通过密封垫和螺栓，实现连接和固定，但是缺点在于：
[0007]1） 管片环间抗剪刚度不宜确定，环间刚度在每次试验拧紧螺栓时会变，不具备重复试验的条件；
[0008]2）环间螺栓加固操作空间小，每个螺栓的拧紧程度不一，导致环间抗剪强度不一；
[0009]3）环间加密封垫固定且密封复杂，若再使用凹槽结构，则管片拼装复杂。
[0010] 2. 环间弯螺栓连接与密封，即缩尺管片环间采用弯螺栓连接，螺栓连接采用弯螺栓连接方式，但是缺点在于：
[0011]1）管片环间抗剪刚度不宜确定，环间刚度在每次试验拧紧螺栓时会变，不具备重复试验的条件；
[0012]2）环间螺栓加固操作空间小，每个螺栓的拧紧程度不一，导致环间抗剪强度不一；
[0013]3）环间加密封垫固定且密封复杂，若再使用凹槽结构，则管片拼装复杂。
[0014]综上所述，现阶段的管片上浮结构实验中，缺少一种对模拟管片的表现影响力小的密封形式。

技术实现思路

[0015]本技术的目的就是为了解决现有技术中管片上浮试验用密封装置对试验结果影响大的问题。
[0016]本技术的具体方案是：
[0017]设计一种管片上浮试验用密封装置，安装在各相邻的模拟管片间，包括密封条，所述密封条的横截面为T形，密封条的内侧壁上设有定位弧形板，所述T形的横边与所述定位弧形板间通过螺钉连接，所述T形的竖边的顶部为弧形凸起，或顶面上阵列均布多个冠状凸起。
[0018]具体实施中，所述模拟管片中空，其内侧的表面上得以卡装辅助成型板，所述辅助成型板厚度与T形的横边厚度相等，宽度与密封条间间距相等，强度与所述定位弧形板的强度相等，内壁的弧形曲率与所述定位弧形板的内壁的弧形曲率相等。
[0019]具体实施中，所述密封条的两侧与所述辅助成形板的两侧间设有对应形成配合的凸凹状的卡装齿，以形成卡装配合。
[0020]具体实施中，所述模拟管片的外侧设有弧形的管片外橡胶密封条，管片外橡胶密封条得以在管片安装后构成密封圈，所述管片外橡胶密封条安装于模拟管片上的密封槽内，所述密封槽处于管片横向1/4
‑
1/5处，临近盾尾拖出端方向。
[0021]具体实施中，所述T形的竖边上设有挤压式粘接块，所述粘接块为圈状、条状或球冠状分布于密封条与模拟管片的基础面上，表面包括受压破裂的胶质膜，内部填充粘接剂。
[0022]本技术的有益效果在于：
[0023]T形密封在模拟实验中适于首次应用，虽然其形成的形状与管片内部的模拟形状不同，但是，试验过程稳定，密封性能好。
[0024] T型密封垫结构型式的缩尺管片，外形与实际管片有差异，但能满足管片环间抗剪刚度可控，满足重复试验的要求，以及密封性能要求。
[0025]管片外橡胶密封操作简便，而且满足密封要求，即防止浆材进入盾尾间隙的要求。整个设备的设计整体标准化程度高，可最大范围内拆装调配，应用多个尺寸工位场合。
附图说明
[0026]图1是本技术结构的主视图；
[0027]图2是图1中A
‑
A剖面的轴测方向全剖视图；
[0028]图3是本技术结构的密封条的横截面示意图；
[0029]图4是本技术结构的右视图；
[0030]图5是本技术结构的俯视图；
[0031]图6是组装状态立体图；
[0032]图中各部件名称：1.密封条；2.模拟管片；3. 定位弧形板；4. 螺钉；5. 辅助成型板；6. 粘接块；7. 管片外橡胶密封条；8.测量管片变形程度的测量机构。
实施方式
[0033]以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。
[0034]一种管片上浮试验用密封装置，参见图1至图6，设计安装在各相邻的模拟管片2间，包括密封条，所述密封条的横截面为T形，密封条1的内侧壁上设有定位弧形板3，所述T形的横边与所述定位弧形板间通过螺钉4连接，所述T形的竖边的顶部为弧形凸起，或顶面上阵列均布多个冠状凸起。冠状凸起的作用在于进一步提高密闭性，在上浮实验中，管片一次安装形成模拟的隧道，各个管片圈之间安装密封条1，密封接触面积大，形成了良好的密封效果，有效防止浆液沿管片缝隙流到模拟的管道中。
[0035]所述模拟管片2的外侧设有弧形的管片外橡胶密封条7，所述管片外橡胶密封条7得以在管片安装后构成密封圈，所述管片外橡胶密封条7安装于模拟管片2上的密封槽内，所述密封槽处于管片横向1/4
‑
1/5处，临近盾尾拖出端方向。该管片外橡胶密封条7的作用在于在上浮实验中，起到盾片和管片间的密封，该位置设置保证了脱出过程中设备的稳定。
[0036] 所述T形的竖边上设有挤压式粘接块，所述粘接块为圈状、条状或球冠状分布于密封条1与模拟管片2的基础面上，表面包括受压破裂的胶质膜，内部填充粘接剂。该设计保证了挤压过程中，可以实现同步的粘接，整体的模拟效果更好。
[0037]实施例2
[0038]本实施例中，所述模拟管片2中空，其内侧的表面上得以卡装辅助成型板5，所述辅助成型板5厚度与T形的横边厚度相等，宽度与密封条1间间距相等，强度与所述定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管片上浮试验用密封装置，其特征在于：安装在各相邻的模拟管片（2）间，包括密封条，所述密封条的横截面为T形，所述密封条（1）的内侧壁上设有定位弧形板（3），所述T形的横边与所述定位弧形板间通过螺钉（4）连接，所述T形的竖边的顶部为弧形凸起，或顶面上阵列均布多个冠状凸起。2.如权利要求1所述的管片上浮试验用密封装置，其特征在于：所述模拟管片（2）中空，其内侧的表面上得以卡装辅助成型板（5），所述辅助成型板（5）厚度与T形的横边厚度相等，宽度与密封条（1）间间距相等，强度与所述定位弧形板（3）的强度相等，内壁的弧形曲率与所述定位弧形板（3）的内壁的弧形曲率相等。3.如权利要求2所述的管片上浮试验用密封装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振兴，周建军，吕乾乾，孙飞祥，李云涛，郭瑞，张红研，焦吾乐，杨大卫，翟乾智，王发民，
申请(专利权)人：盾构及掘进技术国家重点实验室，
类型：新型
国别省市：