本申请涉及低真空隧道技术领域，尤其是涉及一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置及其测试方法，试验装置包括托板，托板的一侧设置有盖板，托板与盖板之间设置有两个环状的第一垫片和两个环状的第二垫片，第二垫片的周长大于第一垫片的周长，两个第一垫片、两个第二垫片均叠放在一起，两个第一垫片、两个第二垫片相互远离的侧面分别嵌入到托板以及盖板内部，盖板上连接有与第一垫片、第二垫片、托板与盖板之间的空腔内部联通的气体流量计，盖板上连接有与第一垫片、托板与盖板之间的空腔内部联通的真空泵以及真空压力表，达到了方便测试低真空隧道接缝处的微泄漏量，方便为低真空隧道运营期真空度的保持和真空维持系统的设计提供指导的效果。指导的效果。指导的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置及其测试方法
[0001]本申请涉及低真空隧道
，尤其是涉及一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置及其测试方法。
技术介绍
[0002]受空气阻力和轮轨摩擦等因素的影响，更经济地实现轮轨系统大幅提速正遭遇瓶颈，为解决这一难题，第5类交通运输模式被提出，即利用磁悬浮技术降低轮轨摩擦，构建低真空管道减少空气阻力。目前，构建低真空管道可行的方案为地上采用高架、地下采用隧道。对于地下隧道，考虑到管片式衬砌结构具有技术成熟、安全可靠、环保节能、施工便捷和对周围环境扰动小等优点，可作为构建地下低真空环境载体的优选方案之一。
[0003]现有的，地下隧道采用多个管片环相互拼接而成，相邻两个管片环之间的缝隙为环缝，每个管片环由多个弧形的管片相互拼接而成，相邻两个管片之间的缝隙为纵缝，纵缝与环缝之间的连接处称为T缝。地下隧道建成过程中，环缝与纵缝的密封性是亟需关心的关键问题之一；目前，解决接缝密封的常用方法是在相邻管片之间安装弹性垫片，宏观力学角度，渗透路径接触面上接触压力不小于其两侧压力差，可认为其密封有效。然而，在现有技术水平条件下，无法实现材料表面的绝对光滑，在微观尺度上，材料的表面呈凸凹起伏不平状，即材料表面由若干规模不一的微凸体(粗糙峰)构成。这种凸凹形态使其接触过程中部分较小的微凸体可能无法相互接触，进而形成贯通的毛细渗流通道，并伴随微泄漏的发生，这也是接触密封只能实现相对密封，而无法实现绝对密封的主要原因。微泄漏具有泄漏速率低、持续时间长等特点，短时间内单位长度缝隙处的微泄漏对低真空隧道环境的影响甚微，但对于整条隧道而言，管片式结构接缝累积长度非常可观，长时间的微泄漏量不可忽视。
[0004]上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于低真空隧道通常埋设于地表之下，且衬砌结构上的接缝数量庞大，以实际工程为背景测试接缝处的微泄漏面临很大的挑战。
技术实现思路
[0005]本申请为了方便测试低真空隧道接缝处的微泄漏量，方便为低真空隧道运营期真空度的保持和真空维持系统的设计提供指导，提供了一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置及其测试方法。
[0006]本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置，包括托板，托板的一侧设置有盖板，托板与盖板之间设置有两个环状的第一垫片和两个环状的第二垫片，第二垫片的周长大于第一垫片的周长，两个第一垫片、两个第二垫片均叠放在一起，两个第一垫片、两个第二垫片相互远离的侧面分别嵌入到托板以及盖板内部，盖板上连接有与第一垫片、第二垫片、托板与盖板之间的空腔内部联通的气体流量计，盖板上连接有与第一垫片、托板与盖板之间的空腔内部联通的真空泵以及真空压力表。
[0008]通过采用上述方案，使用时，将第一垫片、第二垫片叠放在托板与盖板之间，第一垫片、托板与盖板之间的空腔为封闭腔体，第一垫片、第二垫片、托板与盖板之间的空腔为半封闭腔体，通过真空泵将第一垫片、托板与盖板之间的空腔抽成真空状态，此时在封闭腔体与半封闭腔体之间会存在气压差，半封闭体中的气体通过密封界面进入封闭体内部，此时半封闭体中气体压力随之减小，为保持压力平衡，外部环境的气体会补充到半封闭腔体中，其流量由外部环境和半封闭之间的唯一通道气体流量计实时监测，这样就能够测试处低真空隧道接缝处的微泄漏量，达到了方便为低真空隧道运营期真空度的保持和真空维持系统的设计提供指导的效果。
[0009]优选的，盖板的中心位置连接有软管，软管靠近盖板的一端贯穿在盖板的中心位置向靠近托板的方向延伸至盖板与托板之间，软管远离盖板的一端与真空泵相连接，软管上联通有支管，支管上安装有破空阀。
[0010]优选的，软管上安装有真空阀，真空阀安装在支管与真空泵之间。
[0011]优选的，沿着托板的边缘位置均匀间隔设置有多个预紧螺栓，预紧螺栓向靠近盖板的方向延伸贯穿托板与盖板之间连接有预紧螺母，盖板与托板之间设置有与预紧螺栓螺纹配合的第一限位螺母。
[0012]优选的，预紧螺母靠近盖板的一侧设置有荷载传感器，荷载传感器耦接有控制中心。
[0013]优选的，托板的中心位置开设一缺口，缺口的位置设置有两块向远离盖板的方向延伸的延伸板，两块延伸板分别与缺口两侧的托板垂直固定连接，两块延伸板之间存在间隙并且设置有能够检测微泄漏量的辅助组件。
[0014]优选的，辅助组件包括两个第三垫片以及两个第四垫片，第三垫片与第四垫片均呈开口朝向盖板一侧的C型，第四垫片的长度大于第三垫片的长度并且套设在第三垫片的外侧，两个第三垫片、两个第四垫片均放置在两个延伸板之间的中心两侧并且关于两个延伸板之间的中心对称，靠近托板一侧的第一垫片、第二垫片在缺口处断开，两个第三垫片靠近盖板的端头分别与两个第一垫片靠近缺口的端头固定连接，两个第四垫片靠近盖板的端头与第二垫片靠近缺口的端头固定连接。
[0015]优选的，延伸板远离盖板的位置设置有辅助螺栓，辅助螺栓同时贯穿两个延伸板，辅助螺栓上设置有辅助螺母，辅助螺母靠近延伸板的一侧设置有压力数据采集仪，两个延伸板之间设置有与辅助螺栓配合使用的第二限位螺母。
[0016]一种上述低真空隧道接缝微泄漏试验装置的测试方法，包括以下步骤：
[0017]S1、组装：对试验装置进行组装；
[0018]S2、调试：计算两个第一垫片、两个第二垫片接触面初始的接触压力，使接触压力与实际工况接触压力相等；
[0019]S3、状态调整：拧紧或者松开预紧螺母，使试验装置在环缝微泄漏试验状态与纵缝微泄漏试验状态之间转换；
[0020]S4、试验：对气体流量计的数据进行监控，监测周期为480小时，之后结束试验。
[0021]优选的，步骤S1中，试验装置组装过程中，如果是T缝微泄漏测试，需要将安装有延伸板的托板与盖板组装到一起。
[0022]综上所述，本申请具有以下技术效果：
[0023]1.通过设置了低真空隧道接缝微泄漏试验装置，可以模拟低真空隧道中环缝、纵缝以及T缝中的密封环境，对低真空隧道中接缝中的微泄漏量进行监测；
[0024]2.通过设置了预紧螺栓以及预紧螺母，使用试验装置对接缝的微泄漏量进行监测时，预紧螺栓以及预紧螺母配合使用，实现将托板与盖板拧紧在一起，这样就不需要人们使用千斤顶等物品将托板与盖板压紧，达到了使试验装置使用更加方便的效果；
[0025]3.通过设置了延伸板、第三垫片以及第四垫片，在实际试验中，人们可以将包括延伸板、第三垫片以及第四垫片的试验装置用于同时对T缝的泄漏量进行监测，达到了提升试验装置适用范围的效果。
附图说明
[0026]图1是本申请实施例一中的试验装置的结构图；
[0027]图2是本申请实施例二中的试验装置的结构图；
[0028]图3是本申请实施例一中试验装置的试验方法流程图；
[0029]图4是本申请实施例二中试验装置的试验方法流程图。
[0030]图中，1、托板；11、延伸板；12本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置，其特征在于：包括托板(1)，托板(1)的一侧设置有盖板(2)，托板(1)与盖板(2)之间设置有两个环状的第一垫片(3)和两个环状的第二垫片(4)，第二垫片(4)的周长大于第一垫片(3)的周长，两个第一垫片(3)、两个第二垫片(4)均叠放在一起，两个第一垫片(3)、两个第二垫片(4)相互远离的侧面分别嵌入到托板(1)以及盖板(2)内部，盖板(2)上连接有与第一垫片(3)、第二垫片(4)、托板(1)与盖板(2)之间的空腔内部联通的气体流量计(5)，盖板(2)上连接有与第一垫片(3)、托板(1)与盖板(2)之间的空腔内部联通的真空泵(6)以及真空压力表(7)。2.根据权利要求1所述的一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置，其特征在于：盖板(2)的中心位置连接有软管(21)，软管(21)靠近盖板(2)的一端贯穿在盖板(2)的中心位置向靠近托板(1)的方向延伸至盖板(2)与托板(1)之间，软管(21)远离盖板(2)的一端与真空泵(6)相连接，软管(21)上联通有支管(22)，支管(22)上安装有破空阀(24)。3.根据权利要求2所述的一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置，其特征在于：软管(21)上安装有真空阀(23)，真空阀(23)安装在支管(22)与真空泵(6)之间。4.根据权利要求1所述的一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置，其特征在于：沿着托板(1)的边缘位置均匀间隔设置有多个预紧螺栓(25)，预紧螺栓(25)向靠近盖板(2)的方向延伸贯穿托板(1)与盖板(2)之间连接有预紧螺母(26)，盖板(2)与托板(1)之间设置有与预紧螺栓(25)螺纹配合的第一限位螺母(28)。5.根据权利要求4所述的一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置，其特征在于：预紧螺母(26)靠近盖板(2)的一侧设置有荷载传感器(27)，荷载传感器(27)耦接有控制中心。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的一种低真空隧道接缝微泄漏试验装置，其特征在于：托板(1)的中心位置开设一缺口，缺口的位置设置有两块向远离盖板(2)的方向延伸的延伸板(11)，两块延伸板(11)分别与缺口两侧的托板(1)垂直固定连接，两块延伸...
【专利技术属性】
技术研发人员：周建军，石龙，王东元，尹宜胜，吕乾乾，
申请(专利权)人：盾构及掘进技术国家重点实验室，
类型：发明
国别省市：
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