專利名稱：一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種隧道結(jié)構(gòu)承載力試驗(yàn)裝置，具體涉及一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在公路、鐵路、市政、水利等工程中，隧道應(yīng)用比較廣泛。目前，對(duì)隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力的試驗(yàn)檢測(cè)是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。中國(guó)專利ZL201120397709. I提供了一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力試驗(yàn)裝置，該裝置能有效試驗(yàn)檢測(cè)隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力，為設(shè)計(jì)、施工和工程驗(yàn)收提供重要的科學(xué)依據(jù)。在該專利中，在堆載平臺(tái)上利用車輛或重物直接加載，存在以下缺陷1.堆載物數(shù)量龐大，運(yùn)輸、堆載、計(jì)量等比較煩
雜，需耗用大量的人力、物力和機(jī)械設(shè)備；2.同步實(shí)行試驗(yàn)荷載的分級(jí)加載、持荷、卸載、力口載時(shí)，需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，工作效率較低，加載重量的精度不高，靈活性差；3.由于試驗(yàn)荷載的施加方向是垂直的，不能實(shí)現(xiàn)任意方向的加載，不能理想地模擬隧道二次襯砌混凝土的實(shí)際受力狀況。各掛桿的試驗(yàn)荷載重量存在一定的誤差，這樣的誤差雖然不影響試驗(yàn)過(guò)程和試驗(yàn)結(jié)果分析評(píng)價(jià)，但如不是垂直加載的話，對(duì)試驗(yàn)臺(tái)車而言，各掛桿將產(chǎn)生由于加載誤差引起的不能相互抵消的剩余水平力，會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)臺(tái)車的平面位移，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程和試驗(yàn)結(jié)果分析評(píng)價(jià)造成影響。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服背景技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置主要解決了現(xiàn)有的隧道結(jié)構(gòu)承載力試驗(yàn)裝置在加載時(shí)耗時(shí)費(fèi)工費(fèi)料、加載重量精度不高及不能實(shí)現(xiàn)任意方向加載的問(wèn)題，本實(shí)用新型具有節(jié)省資源、加載重量精度高、能夠任意方向加載和全自動(dòng)進(jìn)行加載試驗(yàn)的特點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，包括一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)車、壓力盒、壓力應(yīng)變計(jì)及試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，臺(tái)車上安裝有液壓系統(tǒng)、總控室、杠桿及液壓千斤頂，液壓千斤頂由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，液壓千斤頂設(shè)置在杠桿的一端，杠桿的另一端設(shè)有拉環(huán)，拉環(huán)通過(guò)掛桿與預(yù)埋在二次襯砌混凝土內(nèi)的掛鉤相連，液壓千斤頂與杠桿之間設(shè)有楔形塊。所述的臺(tái)車是由機(jī)動(dòng)車牽引行走或自行式的裝置。所述的液壓千斤頂為6 8個(gè)，每個(gè)液壓千斤頂均由獨(dú)立的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。所述的楔形塊的夾角值大小等于掛鉤埋置方向與隧道二次襯砌混凝土橫斷面中心軸線的夾角。所述的壓力盒是預(yù)埋在隧道二次襯砌混凝土與初期支護(hù)之間，通過(guò)導(dǎo)線連接到總控室內(nèi)的計(jì)算機(jī)上。所述的壓力應(yīng)變計(jì)是貼在能反映二次襯砌混凝土受力特征的外表面用于測(cè)量應(yīng)力、應(yīng)變的儀器，每個(gè)壓力應(yīng)變計(jì)都通過(guò)導(dǎo)線連接到總控室內(nèi)的計(jì)算機(jī)上。所述的臺(tái)車的長(zhǎng)度為10 11米。[0012]本實(shí)用新型具有如下有益效果(1)用液壓千斤頂代替車輛或重物加載，節(jié)約資源；(2)利用多個(gè)液壓千斤頂?shù)群奢d全自動(dòng)同步實(shí)行試驗(yàn)荷載的分級(jí)加載、持荷、卸載、力口載，加載重量精確，精度高；(3)杠桿上設(shè)有3 4個(gè)拉環(huán)，由試驗(yàn)荷載的大小和液壓千斤頂?shù)捻斏芰Γ鶕?jù)杠桿原理，選用其中一個(gè)拉環(huán)與掛桿連接傳遞試驗(yàn)荷載，適應(yīng)性和靈活性強(qiáng)；(4)通過(guò)楔形塊調(diào)整試驗(yàn)荷載的施加方向，能夠比較理想地模擬隧道二次襯砌混凝土的實(shí)際受力狀況。同時(shí)，試驗(yàn)荷載的施加方向可以不是垂直的任意方向，由于計(jì)算機(jī)控制各液壓千斤頂以等荷載且全自動(dòng)同步實(shí)行試驗(yàn)荷載加載，所謂等荷載和同步就是加載的重量和時(shí)間的同步誤差很小到可以忽略的程度，此時(shí)產(chǎn)生的水平力對(duì)整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)車是平衡的，不會(huì)引起試驗(yàn)臺(tái)車的平面位移。本實(shí)用新型機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，科學(xué)準(zhǔn)確，試驗(yàn)穩(wěn)定，安全有序，節(jié)約資源和費(fèi)用，能為工程施工和工程驗(yàn)收提供重要科學(xué)依據(jù)。

附圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是圖I中臺(tái)車7上液壓千斤頂10和總控室13的分布圖。附圖3是圖I中杠桿8及液壓千斤頂10的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4是圖I中掛桿6的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I-初期支護(hù)，2-二次襯砌混凝土，3-壓力盒，4-掛鉤，5-壓力應(yīng)變計(jì)，6-掛桿，7-臺(tái)車，8-杠桿，9-拉環(huán)，10-液壓千斤頂，11-楔形塊，12-液壓系統(tǒng)，13-總控室。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明由圖I 4所示，一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，包括一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)車7、壓力盒3、壓力應(yīng)變計(jì)5及試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，臺(tái)車7上安裝有液壓系統(tǒng)12、控制液壓系統(tǒng)12的總控室13、杠桿8及液壓千斤頂10，液壓千斤頂10由液壓系統(tǒng)12驅(qū)動(dòng)，液壓千斤頂10設(shè)置在杠桿8的一端，杠桿8的另一端設(shè)有拉環(huán)9，拉環(huán)9通過(guò)掛桿6與預(yù)埋在二次襯砌混凝土 2內(nèi)且下端露出的掛鉤4相連，液壓千斤頂10與杠桿8之間設(shè)有楔形塊11。由于采取上述技術(shù)方案，試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)臺(tái)車7支撐在隧道的路面上，試驗(yàn)荷載的施加過(guò)程由總控室13內(nèi)的計(jì)算機(jī)控制，同步實(shí)行試驗(yàn)荷載的分級(jí)加載、持荷、卸載，同時(shí)分別通過(guò)壓力盒
3、壓力應(yīng)變計(jì)5量測(cè)圍巖壓力、二次襯砌混凝土 2的應(yīng)變，全自動(dòng)、全過(guò)程進(jìn)行隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力試驗(yàn)檢測(cè)。利用多個(gè)由總控室13控制的液壓千斤頂10代替車輛或重物加載，每個(gè)加載單元等荷載全自動(dòng)同步實(shí)行試驗(yàn)荷載的分級(jí)加載、持荷、卸載和加載。具有節(jié)省資源、加載重量精度高、能夠任意方向加載和全自動(dòng)進(jìn)行加載試驗(yàn)的特點(diǎn)。所述的臺(tái)車7是由機(jī)動(dòng)車牽引行走或自行式的裝置。便于臺(tái)車7移動(dòng)，以檢測(cè)隧道的不同位置。所述的液壓千斤頂10為6 8個(gè)，每個(gè)液壓千斤頂10均由獨(dú)立的液壓系統(tǒng)12驅(qū)動(dòng)。能夠?qū)崿F(xiàn)同步試驗(yàn)荷載的分級(jí)加載、持荷、卸載和加載。所述的楔形塊11的夾角值大小等于掛鉤4埋置方向與隧道二次襯砌混凝土 2橫斷面中心軸線的夾角。使得施加荷載方向與隧道二次襯砌混凝土2曲面的法線方向相同比較合理，也就是施加荷載方向與圍巖壓力的方向相同，能夠比較理想地模擬隧道二次襯砌混凝土的實(shí)際受力狀況。所述的壓力盒3是預(yù)埋在隧道二次襯砌混凝土 2與初期支護(hù)I之間，通過(guò)導(dǎo)線連接到總控室13內(nèi)的計(jì)算機(jī)上。通過(guò)壓力盒3檢測(cè)數(shù)據(jù)，用于測(cè)量圍巖壓力。所述的壓力應(yīng)變計(jì)5是貼在能反映二次襯砌混凝土 2受力特征的外表面用于測(cè)量應(yīng)力、應(yīng)變的儀器，每個(gè)壓力應(yīng)變計(jì)5都通過(guò)導(dǎo)線連接到總控室13內(nèi)的計(jì)算機(jī)上。壓力應(yīng)變計(jì)5用于檢則圍巖應(yīng)力。所述的臺(tái)車7的長(zhǎng)度為10 11米。由于一次隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)在一模施工長(zhǎng)度范圍內(nèi)進(jìn)行，一模施工長(zhǎng)度是指兩條施工縫或沉降、伸縮縫之間的長(zhǎng)度，一般為10 11米，臺(tái)車7的長(zhǎng)度剛好與一模施工長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)，便于試驗(yàn)檢測(cè)。在使用時(shí)，由試驗(yàn)臺(tái)車7上的總控室13計(jì)算機(jī)程序啟動(dòng)液壓系統(tǒng)12驅(qū)動(dòng)和控制液壓千斤頂10施加試驗(yàn)荷載，加載時(shí)實(shí)行逐級(jí)加載，先由零載加至第一級(jí)荷載、卸載至零載；再由零載加至第二級(jí)荷載，卸至零載；直至所有荷載施加完畢；多個(gè)液壓千斤頂10由總控室13計(jì)算機(jī)程序同步實(shí)行試驗(yàn)荷載的分級(jí)加載、持荷、卸載；在逐級(jí)加載過(guò)程中可以不·卸載，逐級(jí)加至最大荷載；每級(jí)加載穩(wěn)定之后，將壓力盒3、應(yīng)力應(yīng)變計(jì)5和液壓千斤頂10的加載數(shù)據(jù)通過(guò)專用的計(jì)算機(jī)軟件分析計(jì)算，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
權(quán)利要求1.一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，包括一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)車(7)、壓力盒(3)、壓力應(yīng)變計(jì)(5)及試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，其特征在于臺(tái)車(7)上安裝有液壓系統(tǒng)(12)、控制液壓系統(tǒng)(12)的總控室(13)、杠桿(8)及液壓千斤頂(10)，液壓千斤頂(10)由液壓系統(tǒng)(12)驅(qū)動(dòng)，液壓千斤頂(10)設(shè)置在杠桿(8)的一端，杠桿(8)的另一端設(shè)有拉環(huán)(9)，拉環(huán)(9)通過(guò)掛桿(6)與預(yù)埋在二次襯砌混凝土(2)內(nèi)的掛鉤(4)相連，液壓千斤頂(10)與杠桿(8)之間設(shè)有楔形塊(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，其特征在于臺(tái)車(7)是由機(jī)動(dòng)車牽引行走或自行式的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，其特征在于液壓千斤頂(10)為6 8個(gè)，每個(gè)液壓千斤頂(10)均由獨(dú)立的液壓系統(tǒng)(12)驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，其特征在于楔形塊(11)的夾角值大小等于掛鉤(4)埋置方向與隧道二次襯砌混凝土(2)橫斷面中心軸線的夾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的壓力盒(3)是預(yù)埋在隧道二次襯砌混凝土(2)與初期支護(hù)(I)之間，通過(guò)導(dǎo)線連接到總控室(13)內(nèi)的計(jì)算機(jī)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的壓力應(yīng)變計(jì)(5)是貼在能反映二次襯砌混凝土(2)受力特征的外表面用于測(cè)量應(yīng)力、應(yīng)變的儀器，每個(gè)壓力應(yīng)變計(jì)(5)都通過(guò)導(dǎo)線連接到總控室(13)內(nèi)的計(jì)算機(jī)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的臺(tái)車(7)的長(zhǎng)度為10 11米。
專利摘要一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力液壓試驗(yàn)裝置,主要解決現(xiàn)有的隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載力試驗(yàn)裝置耗時(shí)費(fèi)工費(fèi)料、加載重量精度不高及不能實(shí)現(xiàn)任意方向加載的問(wèn)題。其特征在于臺(tái)車(7)上安裝有液壓系統(tǒng)(12)、總控室(13)、杠桿(8)及液壓千斤頂(10)，液壓千斤頂(10)由液壓系統(tǒng)(12)驅(qū)動(dòng)，液壓千斤頂(10)設(shè)置在杠桿(8)的一端，杠桿(8)的另一端設(shè)有拉環(huán)(9)，拉環(huán)(9)通過(guò)掛桿(6)與預(yù)埋在二次襯砌混凝土(2)內(nèi)的掛鉤(4)相連，液壓千斤頂(10)與杠桿(8)之間設(shè)有楔形塊(11)。本實(shí)用新型具有節(jié)省資源、加載重量精度高、能夠任意方向加載和全自動(dòng)進(jìn)行加載試驗(yàn)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N3/12GK202710415SQ20122040571
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者朱千明, 陳繼展, 朱利亞, 羅鋒 申請(qǐng)人:浙江交建路橋工程有限公司, 朱千明