一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置制造方法及图纸

一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置，以验证整治措施的有效性，从而有效治理隧道衬砌脱空、衬砌开裂病害，确保线路运营安全。包括隧道模型、试块、整治措施构造体、传感器和龙门吊，所述隧道模型和试块采用混凝土一体现浇成型，试块嵌套在隧道模型的拱部；所述整治措施构造体将隧道模型、试块连接为一体；所述龙门吊通过钢绳在整治措施构造体达到设计强度前对试块进行悬吊；所述传感器布设在试块内和整治措施构造体上；所述加载体设置在试块的顶面上。上。上。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置


[0001]本技术涉及隧道，特别涉及一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置。

技术介绍

[0002]近年来，我国在中西部山区修建了大量的公路、铁路隧道。山区隧道一般采用矿山法施工，即钻孔爆破、现浇混凝土形成隧道结构。多年的工程实践发现，隧道开挖后支模现浇混凝土，混凝土一般由两侧浇筑窗口灌入，由下至上逐步挤压流动至拱顶，导致拱部混凝土难以充填密实，导致衬砌背部脱空，目前多采用纵向灌浆进行填补，但难以完全根除。衬砌背部脱空导致衬砌厚度不足，长期运营后容易出现衬砌突然掉块，影响隧道运营安全，目前国内已有多起此类事故发生。
[0003]此外，隧道埋设于地层中，受周围岩土体、地下水作用影响较大。长期服役的隧道在周围环境影响下，容易出现上浮、不均匀沉降、洞周变形过大等病害，导致隧道衬砌开裂。随时间增长，裂缝会逐步发展、贯通，进而导致衬砌掉块，影响运营安全。
[0004]目前，针对隧道衬砌脱空、衬砌开裂病害，一般采用背后灌浆、裂隙压浆、表面粘贴钢板、碳纤维布等措施进行整治，少量采用了在隧道内支模现浇套衬，但实施效果难以保证，对防止衬砌掉块的有效性难以进行验证。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是提供一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置，以验证整治措施的有效性，从而有效治理隧道衬砌脱空、衬砌开裂病害，确保线路运营安全。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]本技术的一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置，其特征是：包括隧道模型、试块、整治措施构造体、传感器和龙门吊，所述隧道模型和试块采用混凝土一体现浇成型，试块嵌套在隧道模型的拱部；所述整治措施构造体将隧道模型、试块连接为一体；所述龙门吊通过钢绳在整治措施构造体达到设计强度前对试块进行悬吊；所述传感器布设在试块内和整治措施构造体上；所述加载体设置在试块的顶面上。
[0008]本技术的有益效果是，可验证整治措施的有效性，从而有效治理隧道衬砌脱空、衬砌开裂病害，确保线路运营安全。
附图说明
[0009]本说明书包括如下三幅附图：
[0010]图1是本技术一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置的立面图；
[0011]图2是本技术一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置的立面图(加载状态)；
[0012]图3是本技术一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置的局部俯视图。
[0013]图中示出构件和对应的标记：隧道模型10，试块20，整治措施构造体21、加载体22、传感器23、龙门吊30，钢绳31。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0015]参照图1至图3，本技术的一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置包括隧道模型10、试块20、整治构造构体21、传感器23和龙门吊30，所述隧道模型10和试块20采用现浇混凝土一体浇筑成型，试块20嵌套在隧道模型10的拱部。在浇筑隧道模型10混凝土时采用钢板分隔形成试块20，或者在混凝土达到设计强度后，采用切割机进行切割形成试块20。
[0016]所述整治措施构造体21将隧道模型10、试块20连接为一体，整治措施构造体21可以是压浆填充隧道模型10、试块20之间缝隙的凝固性浆料(如水泥砂砂等)，或者是粘贴固定在试块20底面及外围隧道模型10内壁上的钢板或碳纤维布等。整治措施构造体21施做范围根据设计单位相关要求确定。
[0017]所述传感器23布设在试块20内和整治措施构造体21上，在试验过程中进行沉降、应力和应变监测。通常，所述传感器23包括应变片、沉降传感器和钢筋应力计，钢筋应力计预埋于试块20内，应变片粘贴、沉降传感器安装于整治措施构造体21的表面上。
[0018]参照图2，所述龙门吊30通过钢绳31在整治措施构造体21达到设计强度前对试块20进行悬吊。待整治措施构造体21养护达到强度等要求后，对隧道模型10内部进行清场，严禁有相关人员停留、进入。然后解除钢绳4的悬吊，观察措施构造体21有无撕裂、破损等破坏情况，同时可观察试块20有无下落情况，进而验证措施构造体21能否托住试块20自重，能否满足衬砌掉块病害整治的需求。
[0019]参照图2，隧道运营过程中会承受周围岩土体、地下水、地应力的外部荷载作用。为模拟此类外部荷载，可在试块20顶面上相应设置加载体22，用以模拟隧道所受的外部荷载。加载体22可以采用沙袋、钢板、铸铁块或蓄水池。
[0020]以上所述只是用图解说明本技术种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置的一些原理，并非是要将本技术局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本技术所申请的专利范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道衬砌掉块病害整治模型试验装置，其特征是：包括隧道模型(10)、试块(20)、整治措施构造体(21)、传感器(23)和龙门吊(30)，所述隧道模型(10)和试块(20)采用现浇混凝土一体浇筑成型，试块(20)嵌套在隧道模型(10)的拱部；所述整治措施构造体(21)将隧道模型(10)、试块(20)连接为一体；所述龙门吊(30)通过钢绳(31)在整治措施构造体(21)达到设计强度前对试块(20)进行悬吊；所述传感器(23)布设在试块(20)内和整治措施构造体(21)上。2.如权利要求1所述的一种隧道衬砌掉块病害整治模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，陈昂，朱勇，郑杰元，杨昌字，袁勋，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：