[實用新型]盾構隧道原型管片碳化試驗設備

有效

• 申請號: 201320664571.6
• 申請日: 2013-10-26
• 公開（公告）號: CN203519608U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王士民;何川;徐國文;盧岱岳
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本實用新型涉及一種盾構隧道原型管片碳化裝置。

背景技術

鋼筋混凝土結構是我國土建行業中廣泛采用的結構形式，混凝土的碳化是指空氣中的酸性氣體CO₂與混凝土中的堿性物質發生反應，使得混凝土堿性下降及混凝土化學成分改變的中性化反應過程。當中性化深度達到或超過臨界深度時，就會破壞保護層內鋼筋表面的鈍化膜；隨之，在水和空氣的共同作用下，鋼筋就會出現銹蝕；銹蝕產生的體積膨脹將導致鋼筋沿長度方向出現縱向裂縫，并使保護層剝落，繼而使得構件截面減小、承載能力降低，最終將導致結構構件破損或者失效。

混凝土碳化試驗可以找出混凝土的配比、添加劑、溫度、濕度、CO₂濃度等因素與碳化的關系，從而為鋼筋混凝土工程的設計與施工提供試驗依據，避免或減少碳化對鋼筋混凝土結構的危害。

目前對混凝土碳化的試驗方法主要有真實環境試驗法與人工環境試驗法。真實環境試驗法能夠反映構件在真實環境中的性能劣化規律，但周期較長。人工環境試驗法主要采用標準碳化箱體、小型碳化箱和人工氣候室：標準碳化箱由于箱體尺寸限制，只能進行標準試件的試驗。小型碳化箱由于結構凈空的增加，可以進行構件級別的碳化試驗。人工氣候室的體積大，能進行大型構件的碳化試驗，但其保溫、氣密性不易保證，濕度、溫度及CO₂濃度的均勻性差異大，試驗結果的準確性、可靠性有待提高。

隨著我國地下鐵道與大型跨江海隧道建設的方興未艾，其主要采用的結構形式——盾構隧道管片襯砌的長期安全性問題日益凸顯。而目前尚無能對原型盾構隧道管片進行碳化試驗的裝置。

實用新型內容

本實用新型的實用新型目的是提供一種盾構隧道原型管片碳化試驗設備，該試驗設備能對盾構隧道原型管片進行可控溫度、濕度、二氧化碳濃度條件下的碳化試驗；其試驗操作簡單、方便，試驗結果更精確、可靠。且試驗設備的制造成本低，使用壽命長。

本實用新型實現其發明目的所采用的技術方案是，一種盾構隧道原型管片碳化試驗設備，其特征在于：

軌道底座上鋪設軌道板，軌道板上設置有縱向的兩軌道，兩根軌道之間設置有橫向的軌道橫撐；

所述的軌道底座及軌道板的左部罩在長方形的試驗箱罩下；試驗箱罩的箱罩門設置在右側，所述的軌道由兩節組成，兩節之間通過螺栓連接，其連接處位于試驗箱罩內靠近箱罩門的位置；

平板小車的車輪與所述的軌道配合，平板小車的右端與牽引繩相連，牽引繩的另一端繞過軌道板右部的電機的轉軸和軌道左端的換向輪后與平板小車的左端相連；

試驗箱罩的內壁上安裝有風機、溫度傳感器、濕度傳感器和CO₂濃度傳感器；試驗箱罩上還設有與CO₂發生器相連的CO₂進氣管、與制冷制熱壓縮機相連的空調管、與加濕器相連的加濕管；所述的制冷制熱壓縮機、加濕器和CO₂發生器、風機、溫度傳感器、濕度傳感器和CO₂濃度傳感器均與中央控制單元連接。

本實用新型的工作過程和原理是：

將待試驗的盾構隧道原型管片置于軌道右部的平板小車上，打開試驗箱罩的箱罩門，啟動電機通過牽引繩將平板小車及其上的盾構隧道原型管片向左移動并最終推入試驗箱罩中；電機停機，并將軌道螺栓連接處的螺栓取下、取走試驗箱罩外部的軌道，再將試驗箱罩的箱罩門關上。此時，盾構隧道原型管片即處于密封的試驗箱罩的內部空間中；中央控制單元通過溫度傳感器、濕度傳感器和CO₂濃度傳感器的傳來的檢測信號，對制冷制熱壓縮機、加濕器和CO₂發生器室進行反饋控制，使試驗箱罩內部的溫度、濕度和CO₂濃度保持在設定的條件下，并開啟風機使驗箱罩內各處的試驗條件保持均勻一致。達到規定的試驗時間后，將箱罩門打開，重新將拆下的軌道與箱罩內的軌道接上，啟動電機反轉，平板小車將盾構隧道原型管片運出試驗箱罩，再對試驗后的盾構隧道原型管片進行分析、測試，即可得出混凝土的配比、添加劑及溫度、濕度、CO₂濃度等因素對盾構隧道原型管片碳化的影響關系，從而為鋼筋混凝土工程的設計與施工提供試驗依據，避免或減少碳化對鋼筋混凝土結構的危害。

與現有技術相比，本實用新型的技術成果是：