用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及盾構(gòu)隧道管片縱縫抗?jié)B性能試驗用管片試件，尤其是涉及一種用于盾構(gòu)隧道管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件。
【背景技術(shù)】
[0002]對于盾構(gòu)隧道，滲漏水一直是困擾地鐵結(jié)構(gòu)安全和正常運營的突出難題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)滲漏水均發(fā)生于管片接縫部位，而接縫的防水密封一般采用粘貼在靠近管片外弧面的彈性密封墊來實現(xiàn)。由此可見，隧道接縫的抗?jié)B性能對于盾構(gòu)隧道的可靠服役至關(guān)重要。盾構(gòu)隧道的接縫可劃分為縱向接縫(管片-管片)和環(huán)向接縫(襯砌環(huán)-襯砌環(huán))。因此，為保證盾構(gòu)隧道在橫向和縱向兩個維度上的防水密封，需要分別針對縱向接縫和環(huán)向接縫進(jìn)行抗?jié)B機理研究。鑒于管片縱縫的受力性態(tài)、防水密封性能的機制規(guī)律十分復(fù)雜，難以在理論分析上取得突破，因而需采用試驗分析的方法來確定。
[0003]申請?zhí)枮镃N101929911A的中國實用新型專利公布了一種盾構(gòu)隧道彈性密封墊“一字型”水密性檢驗裝置，該裝置包括相貼合的兩塊矩形蓋板，蓋板上設(shè)置有出氣孔和進(jìn)水孔，兩塊蓋板貼合面中央位置開設(shè)有相對應(yīng)的矩形槽；兩塊蓋板由蓋板周緣分布的螺栓緊固貼合，蓋板側(cè)向安裝有限位板。采用該實用新型裝置可精確驗證彈性密封墊在不同管片張開量、不同錯臺的情況下的防水能力，使得防水能力的評價體系更加精準(zhǔn)。公開號為CN104075854A的實用新型專利公布了一種盾構(gòu)管片接頭抗?jié)B性能試驗裝置，包括:高壓供水系統(tǒng)，用于提供壓力水或液體；試驗臺，用于安裝試件、提供壓力水(液體)作用空間以及實現(xiàn)管片接頭接觸狀態(tài)的模擬；量測系統(tǒng)，用于設(shè)置試驗工況參數(shù)以及測量試驗過程數(shù)據(jù)。所述高壓供水系統(tǒng)和所述試驗臺采用耐高壓軟管連接；所述量測系統(tǒng)通過電纜將安裝在所述試驗臺上的各類傳感器與記錄儀、計算機連接讀數(shù)的方式進(jìn)行。上述兩篇對比專利均是基于小比例尺的室內(nèi)模型試驗，且采用鋼模夾具模擬管片，不能反映彈性密封墊橡膠材料和混凝土溝槽的真實接觸性態(tài)，因而試驗結(jié)果與工程實際存在較大出入，結(jié)果的正確性有待進(jìn)一步的驗證。
[0004]綜上所述，鑒于盾構(gòu)隧道管片接縫復(fù)雜的受力狀態(tài)和接觸性態(tài)，小比例尺的室內(nèi)模型試驗難以準(zhǔn)確反映其真實可靠的防水密封機理，因此研發(fā)一種可用于足尺管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件制造方法，對于推動盾構(gòu)隧道防水技術(shù)領(lǐng)域的深入發(fā)展至關(guān)重要。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件，包括弧形的第一管片與弧形的第二管片，所述的第一管片與第二管片相對一端均為密封面，所述的第一管片和第二管片中均設(shè)置有用于穿過連接螺栓的螺栓孔道，通過連接螺栓使第一管片與第二管片的密封面相互壓緊，在第一管片和第二管片的密封面上均設(shè)置有框形溝槽，在框形溝槽內(nèi)嵌有首尾封閉連接的彈性密封墊，在第一管片上還設(shè)置有一注水孔道，該注水孔道的一端位于第一管片的上圓弧表面，注水孔道的另一端位于第一管片上框形溝槽的內(nèi)框所限定的區(qū)域內(nèi)。
[0008]所述的彈性密封墊的內(nèi)圈與第一管片、第二管片的密封面所限定的空間構(gòu)成水壓腔，壓緊第一管片和第二管片的連接螺栓從水壓腔中穿過。
[0009]所述的連接螺栓為弧形彎螺栓，其兩個連接端設(shè)有螺栓密封墊圈。
[0010]所述的螺栓孔道為圓弧形狀的管狀通道，螺栓孔道的一端貫通至第一管片或第二管片內(nèi)圓弧面，另一端位于框形溝槽的內(nèi)框所限定的區(qū)域內(nèi)，在第一管片和第二管片的密封面對接時，第一管片和第二管片的螺栓孔道連通。
[0011]所述的第一管片和第二管片中各有兩個螺栓孔道，第一管片和第二管片的螺栓孔道配對設(shè)置。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用盾構(gòu)隧道現(xiàn)有管片鋼模進(jìn)行試驗構(gòu)件的制作，充分利用了既有鋼模的使用價值，保證了試驗構(gòu)件與實際管片制作精度的一致性，進(jìn)而保證了試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且減少了試件的鋼模加工成本和造價，縮短了試驗時間，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0013]圖1為第一管片和第二管片連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為第一管片密封連接面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為第一管片A-A剖視圖；
[0016]圖4為第二管片密封連接面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為第二管片B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]實施例
[0020]—種用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件，如圖1?圖5所示，包括弧形的第一管片1與弧形的第二管片2，第一管片1與第二管片2相對一端均為密封面，第一管片1和第二管片2中均設(shè)置有用于穿過連接螺栓6的螺栓孔道9，通過連接螺栓6使第一管片1與第二管片2的密封面相互壓緊，在第一管片1和第二管片2的密封面上均設(shè)置有框形溝槽3，在框形溝槽3內(nèi)嵌有首尾封閉連接的彈性密封墊4，在第一管片1上還設(shè)置有一注水孔道5，該注水孔道5的一端位于第一管片1的上圓弧表面，注水孔道5的另一端位于第一管片1上框形溝槽3的內(nèi)框所限定的區(qū)域內(nèi)。彈性密封墊4的內(nèi)圈與第一管片1、第二管片2的密封面所限定的空間構(gòu)成水壓腔7，壓緊第一管片1和第二管片2的連接螺栓6從水壓腔7中穿過。連接螺栓6為弧形彎螺栓，其兩個連接端設(shè)有螺栓密封墊圈8。第一管片1和第二管片2中各有兩個螺栓孔道9，第一管片1和第二管片2的螺栓孔道9配對設(shè)置。螺栓孔道9為圓弧形狀的管狀通道，螺栓孔道9的一端貫通至第一管片1或第二管片2內(nèi)圓弧面，另一端位于框形溝槽3的內(nèi)框所限定的區(qū)域內(nèi)，在第一管片1和第二管片2的密封面對接時，第一管片1和第二管片2的螺栓孔道9連通。
[0021]用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件的制作方法，包括以下步驟:
[0022]首先，制作第一管片1和第二管片2的鋼筋籠。
[0023]對于第一管片:按照縱縫接觸面位置在鋼筋籠的相對應(yīng)位置處預(yù)留框形溝槽預(yù)埋件的安裝位，按照縱縫接觸面和外弧面之間區(qū)域位置在鋼筋籠的相對應(yīng)位置處預(yù)留注水孔道預(yù)埋件的安裝位；將框形溝槽預(yù)埋件拼接在鋼筋籠的縱縫接觸面位置，將注水孔道預(yù)埋件拼接在鋼筋籠的縱縫接觸面和外弧面之間位置；之后將鋼筋籠、框形溝槽預(yù)埋件和注水孔道預(yù)埋件放入現(xiàn)有鋼模中固定，并進(jìn)行試件的混凝土澆筑，進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作。
[0024]對于第二管片:按照縱縫接觸面位置在鋼筋籠的相對應(yīng)位置處預(yù)留框形溝槽預(yù)埋件的安裝位；將框形溝槽預(yù)埋件拼接在鋼筋籠的縱縫接觸面位置；之后將鋼筋籠和框形溝槽預(yù)埋件放入現(xiàn)有鋼模中固定，并進(jìn)行試件的混凝土澆筑，進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作。
[0025]制作第一管片和第二管片的鋼筋籠的鋼筋材料選用通用管片材料，試件鋼筋籠的尺寸規(guī)格與通用管片的鋼筋籠基本相同，區(qū)別在于對第一管片:鋼筋籠的縱縫接觸面上預(yù)留框形溝槽預(yù)埋件的安裝位，為框形溝槽預(yù)埋件安裝就位，鋼筋籠的縱縫接觸面和外弧面之間區(qū)域預(yù)留注水孔道預(yù)埋件的安裝位，為注水孔道預(yù)埋件安裝就位；對第二管片:鋼筋籠的縱縫接觸面上預(yù)留框形溝槽預(yù)埋件的安裝位，為框形溝槽預(yù)埋件安裝就位。
[0026]上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用實用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件，其特征在于，包括弧形的第一管片(1)與弧形的第二管片（2)，所述的第一管片（1)與第二管片（2)相對一端均為密封面，所述的第一管片（1)和第二管片（2)中均設(shè)置有用于穿過連接螺栓（6)的螺栓孔道（9)，通過連接螺栓（6)使第一管片（1)與第二管片（2)的密封面相互壓緊，在第一管片（1)和第二管片（2)的密封面上均設(shè)置有框形溝槽（3)，在框形溝槽（3)內(nèi)嵌有首尾封閉連接的彈性密封墊（4)，在第一管片（1)上還設(shè)置有一注水孔道（5)，該注水孔道（5)的一端位于第一管片（1)的上圓弧表面，注水孔道（5)的另一端位于第一管片（1)上框形溝槽（3)的內(nèi)框所限定的區(qū)域內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件，其特征在于，所述的彈性密封墊（4)的內(nèi)圈與第一管片（1)、第二管片（2)的密封面所限定的空間構(gòu)成水壓腔（7)，壓緊第一管片（1)和第二管片（2)的連接螺栓（6)從水壓腔（7)中穿過。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件，其特征在于，所述的連接螺栓（6)為弧形彎螺栓，其兩個連接端設(shè)有螺栓密封墊圈（8)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件，其特征在于，所述的螺栓孔道（9)為圓弧形狀的管狀通道，螺栓孔道（9)的一端貫通至第一管片（1)或第二管片（2)內(nèi)圓弧面，另一端位于框形溝槽（3)的內(nèi)框所限定的區(qū)域內(nèi)，在第一管片（1)和第二管片（2)的密封面對接時，第一管片（1)和第二管片（2)的螺栓孔道（9)連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件，其特征在于，所述的第一管片（1)和第二管片（2)中各有兩個螺栓孔道（9)，第一管片（1)和第二管片(2)的螺栓孔道（9)配對設(shè)置。
【專利摘要】本實用新型涉及用于管片縱縫抗?jié)B性能試驗的管片試件，管片試件包括第一管片與第二管片，第一管片與第二管片相對一端均為密封面，第一管片和第二管片中均設(shè)置有用于穿過連接螺栓的螺栓孔道，通過連接螺栓使第一管片與第二管片的密封面相互壓緊，在第一管片和第二管片的密封面上均設(shè)置有框形溝槽，在框形溝槽內(nèi)嵌有首尾封閉連接的彈性密封墊，在第一管片上還設(shè)置有一注水孔道，該注水孔道的一端位于第一管片的上圓弧表面，注水孔道的另一端位于第一管片上框形溝槽的內(nèi)框所限定的區(qū)域內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用盾構(gòu)隧道現(xiàn)有管片鋼模進(jìn)行試驗構(gòu)件的制作，保證了試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，縮短了試驗時間，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】E21D11/08, G01M3/02
【公開號】CN205091091
【申請?zhí)枴緾N201520739321
【發(fā)明人】龔琛杰, 丁文其, 朱合華, 閆治國
【申請人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年9月23日