技术特征:
1.一种盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置,其特征在于,包括组合盖板、用于放置组合盖板的位移加载框架以及能延伸至由密封垫与组合盖板形成的密闭空间的水压加载系统;所述组合盖板包括用于向密封垫工作面施加正向压力的上盖板(1)以及位于上盖板(1)下方的下盖板一(2)和下盖板二(3),所述下盖板二(3)具有一个容纳下盖板一(2)的下盖板二凹槽(16),所述上盖板(1)底部由内向外依次设置有环形的上盖板内道沟槽(5)和上盖板外道沟槽(4),所述上盖板内道沟槽(5)和上盖板外道沟槽(4)分别与设置在下盖板一(2)的下盖板一沟槽(13)和下盖板二(3)的下盖板二沟槽(14)相互对应,上盖板内道沟槽(5)和下盖板一沟槽(13)之间,以及上盖板外道沟槽(4)与下盖板二沟槽(14)之间均设置有环形密封垫,所述上盖板(1)和下盖板二(3)通过盖板连接螺栓(25)相连接;所述位移加载框架用于向密封垫工作面施加侧向剪力,其包括一个u型框架(20)和一个可拆卸的嵌入u型框架(20)顶部的顶部平板(17),所述u型框架(20)底部设置有一个用于放置组合盖板的可移动的滑轨(23),所述u型框架(20)侧面设置有一个水平向千斤顶(22),千斤顶(22)顶头伸入u型框架(20),并指向u型框架(20)内部的下盖板二(3),以使下盖板二(3)能相对于上盖板(1)平移。2.根据权利要求1所述盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置,其特征在于,所述水压加载系统包括液压泵,以及穿过上盖板(1)与液压泵相连的测量加载通道,所述测量加载通道设置在上盖板内道沟槽(5)和下盖板一沟槽(13)之间的环形密封垫以内,以及相邻环形密封垫之间。3.根据权利要求2所述盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置,其特征在于,所述下盖板二凹槽(16)的边长尺寸与下盖板一(2)的边长尺寸相同,其深度大于下盖板一(2)的厚度;所述下盖板二凹槽(16)底部与下盖板一(2)底部之间设置有一个垫片(28),用于调整下盖板一(2)和下盖板二(3)的工作面高度差。4.根据权利要求3所述盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置,其特征在于,所述垫片(28)的厚度包括2mm、4mm、6mm、8mm和10mm,所述垫片(28)为方体铸铁垫片。5.根据权利要求4所述盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置,其特征在于,所述测量加载通道包括设置在上盖板内道沟槽(5)和上盖板外道沟槽(4)之间的外部水腔水压表接孔(10)、外部水腔进水孔(11)和外部水腔排气孔(12),设置在上盖板内道沟槽(5)内侧的内部水腔水压表接孔(7)、内部水腔进水孔(8)和内部水腔排气孔(9)。6.根据权利要求5所述盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置,其特征在于,所述外部水腔水压表接孔(10)和内部水腔水压表接孔(7)还设置有沿接孔插入组合盖板内部的外部水腔水压表(27)和内部水腔水压表(26)。7.根据权利要求6所述盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置,其特征在于,所述上盖板外道沟槽(4)外侧设置有沿上盖板(1)边缘间隔均匀设置的上盖板长条状螺栓孔(6),所述下盖板二沟槽(14)外侧设置有沿下盖板二(3)边缘间隔均匀设置的下盖板二长条状螺栓孔(15),所述顶部平板(17)设置有沿其边缘均匀间隔设置的顶部平板长条状螺栓孔(18),装置组装完成后,上盖板长条状螺栓孔(6)、下盖板长条状螺栓孔(15)、顶部平板长条状螺栓孔(18)的位置相互对应。8.根据权利要求7所述盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置,其特征在于,所述
顶部平板长条状螺栓孔(18)与顶部平板(17)边缘之间设置有一圈间隔均匀布设的顶部平板圆螺栓孔(19),顶部平板(17)嵌入u型框架(20)顶部后,所述顶部平板圆螺栓孔(19)与设置在u型框架(20)底部的u型框架圆螺栓孔(21)位置相互对应。9.一种基于权利要求8所述盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置的测试方法,特征在于,包括如下步骤:s1:将内道密封垫(29)与外道密封垫(30)粘贴于上盖板内道沟槽(5)和上盖板外道沟槽(4)及下盖板一沟槽(13)和下盖板二沟槽(14);s2:选择相应厚度的垫片(28)置于下盖板二凹槽(16),将下盖板一(2)嵌入下盖板二凹槽(16),以使内道密封垫(29)和外道密封垫(30)工作面存在张开量差值,将上盖板(1)吊装至下盖板二(3)顶面并对齐;s3:将盖板连接螺栓(25)穿过上盖板长条状螺栓孔(6)与下盖板二长条状螺栓孔(15),拧紧盖板连接螺栓(25);s4:吊装组合盖板于u型框架(20)底面的滑轨(23)之上;s5:将外框架顶部平板(17)嵌入u型框架(20)的顶部,将框架连接螺栓(24)穿过顶部平板圆螺栓孔(19)及u型框架圆螺栓孔(21),拧紧框架连接螺栓(24)至盖板间隙达到设定张开量;s6:拆除盖板连接螺栓(25),启动千斤顶(22),使千斤顶(22)以设定速率从侧面推动下盖板二(3),使上下盖板工作面错动至设定错台量;s7:将盖板连接螺栓(25)再次穿过上盖板长条状螺栓孔(6)与下盖板二长条状螺栓孔(15),拧紧盖板连接螺栓(25),拆除框架连接螺栓(24),取下顶部平板(17);s8:在内部水腔水压表接孔(7)及外部水腔水压表接孔(10)分别连接内部水腔水压表(26)及外部水腔水压表(27),打开内部水腔进水孔(8)及外部水腔进水孔(11)的阀门,注水,通过内部水腔排气孔(9)及外部水腔排气孔(12)排出空气,关闭内部水腔排气孔(9)及外部水腔进水孔(11)的阀门,开始水压加载;s9:当外部水腔排气孔(12)有水流出时,说明内道密封垫(29)防水失效,记录内部水腔水压表(26)的示数;s10:关闭外部水腔排气孔(12)的阀门,继续水压加载至外道密封垫(30)防水失效,记录外部水腔水压表(27)数据变化;s11:内道密封垫(29)和外道密封垫(30)均防水失效,试验结束,更换试件,重复s1~s10,测量多组纵缝错台及张开变形下双道密封垫防水失效时的防水极限水压。10.根据权利要求9所述测试方法,其特征在于,s1中,粘贴后需等待24小时,以使粘合剂生效;s8中,空气排出完毕,以使水填满密闭空间。
技术总结
本发明涉及隧道与地下工程技术领域,具体涉及一种盾构隧道接缝双道密封垫防水性能测试装置及方法,所述测试装置包括组合盖板、用于放置组合盖板的位移加载框架以及能延伸至由密封垫与组合盖板形成的密闭空间的水压加载系统,针对测试方法,其包括如何对测试装置进行组装并进行密封垫防水性能测试。本发明实现了先压缩,后在扰动下出现错台,与实际工况更加接近,试验结果更加准确。试验结果更加准确。试验结果更加准确。
技术研发人员:吴怀娜 刘磊 陈仁朋 曾毅 刘源 孟凡衍 程红战 冯东林 曹鸿
受保护的技术使用者:湖南大学
技术研发日:2022.04.28
技术公布日:2022/6/1