[發明專利]考慮土體影響的管片彈性密封墊水密性試驗方法

有效

• 申請號: 201610224038.6
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105738220B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 鄭剛;姚杰;戴軒
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01M3/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種考慮土體影響的管片彈性密封墊水密性試驗方法，所采用的設備包括氣泵系統、主試驗系統、加壓水箱系統和數據采集系統，主試驗系統包括底部開口的主試驗箱；主試驗箱的上部設置有密封頂蓋，頂蓋上連有可拆卸加壓氣囊并固定有精密調壓閥和數顯壓力表；主試驗箱的下部設置有微型孔隙水壓計；主試驗箱的底部與兩塊L型可調底板通過主試驗箱下部彈性密封墊和L型底板彈性密封墊密封連接，兩塊L型可調底板之間通過絲杠連接，在兩塊L型可調底板開有溝槽，用于固定L型底板彈性密封墊。試驗方法為：調節絲杠，使縫寬對應盾構隧道管片張開量，測量管片張開量時各自對應的漏水水壓。本發明可對盾構管片彈性密封墊水密性情況進行評估。

技術領域

本發明涉及一種考慮土體影響的管片彈性密封墊水密性試驗方法，主要適用于對盾構管片彈性密封墊水密性情況進行評估與預測。

背景技術

盾構隧道一般是由許多抗滲混凝土管片拼裝而成，由于隧道的不均勻沉降，使得在隧道施工和運營的過程中，容易發生局部漏水現象，處理不當，將形成災害，造成巨大的環境影響和經濟損失。檢測盾構管片彈性密封墊在不同水壓下的臨界漏水張開量，既可以反映管片彈性密封墊本身的質量和性能情況，又可以反映已建隧道的安全狀況，還可以用于相關科研研究，具有重大的實際意義。

傳統的試驗方法，只是單純地進行彈性密封墊水密性試驗，如《高分子防水材料第4部分：盾構法隧道管片用橡膠密封墊》(GB 18173.4—2010)中所述利用模擬管片“T”型和“一”型拼裝接縫的耐水壓試驗裝置所進行的試驗方法，都沒有能將土體考慮其中，忽視了土顆粒對于彈性密封墊的影響，并不能完全反映管片在實際工作條件下的性能。事實上，位于土中的隧道，由于土和彈性密封墊的相互作用，由傳統實驗方法測得的管片臨界漏水張開量和實際有一定偏差。

基于常規試驗方法的不足，很有必要研發一種考慮土體侵入作用的盾構隧道管片彈性密封墊水密性試驗方法。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種模擬檢測盾構隧道管片在不同水壓下臨界漏水張開量的試驗方法，其克服傳統試驗方法的缺陷，使試驗結果更為準確。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種考慮土體影響的管片彈性密封墊水密性試驗方法，所采用的設備包括氣泵系統(1)、主試驗系統(2)、數據采集系統(4)，其中，所述的主試驗系統(2)包括支架(32)、固定在支架(32)上的底部開口的主試驗箱(17)；主試驗箱(17)的頂部密封連接有上部蓋板(16)；在上部蓋板(16)上固定有精密調壓閥(13)和數顯壓力表(12)，精密調壓閥(13)連接在所述的氣泵系統(1)和主試驗箱(17)之間，用于控制所加壓力，氣壓表(12)用于控制、顯示所加壓力值；主試驗箱(17)還設置有注水閥門(19)和放氣閥門(14)；

主試驗箱(17)的下部為土體容器，并設置有微型孔隙水壓計(22)，微型孔隙水壓計(22)采集的信號被送入數據采集系統(4)；

主試驗箱(17)的底部與兩塊L型可調底板(26)通過主試驗箱下部彈性密封墊(28)和L型底板彈性密封墊(29)密封連接，兩塊L型可調底板(26)之間通過絲杠(27)連接，在兩塊L型可調底板(26)開有溝槽，用于固定L型底板彈性密封墊(29)；

該試驗方法按照以下步驟進行：

(1)試驗系統組裝完畢后，調節L型可調底板(26)處的絲杠(27)，使兩塊L型可調底板(26)之間的縫寬達到預定縫寬，該縫寬對應盾構隧道管片張開量，固定L型可調底板(26)；

(2)向主試驗箱(17)內裝入模擬盾構隧道所處位置的土樣(24)，土樣(24)采取分層裝填并壓實，裝填至主試驗箱(17)內部的2/3刻度線處；

(3)由注水閥門(19)沿試驗箱壁向土樣(24)中加水飽和，使水位稍高于土樣(24)上表面，密封主試驗箱(17)；