[發明專利]盾構管片接頭滲漏水的試驗方法

有效

• 申請號: 201710137976.7
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN107036763B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 張冬梅;張兆遠;尹振宇;黃宏偉
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01M3/04
• 分類號: G01M3/04
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發明盾構管片接頭滲漏水的試驗方法，如下步驟實施：(1)進水管制作；(2)管片切割；(3)開回型密封墊槽；(4)回型密封墊制作；(5)槽面涂抹防水膠；(6)管片拼裝，模型制作完成；(7)自動控制滲透儀的選用；(8)加載；(9)變水頭法或定水頭法進行隧道滲漏水試驗；(10)改變加載等級，重復步驟(8)、(9)，得到接頭受力?張開量?滲漏水之前的關系。本發明通過在管片接頭處開回型密封墊槽，利用變水頭或定水頭法進行盾構隧道接頭滲漏水試驗，解決了利用盾構管片進行隧道滲漏水試驗的技術問題，更加準確的反映了管片滲漏水與其影響因素之間的關系，可以同時得到管片受力?接頭滲漏水、接頭張開量?接頭滲漏水的關系曲線。

技術領域

本發明屬盾構隧道管片接頭模型試驗領域。

背景技術

采用裝配式襯砌的盾構隧道擁有大量的接縫，這些縱橫交錯的接縫影響了隧道結構的整體性，使隧道結構出現眾多耐久性問題。其中，管片接頭滲漏水問題是盾構隧道病害防治的重點和難點。管片接頭滲漏水試驗是研究結構抗滲性能、探究接頭滲漏水機理的最有效、直接的方法。

現有的管片接頭滲漏水試驗按模型試驗所采用的材料和加載方式不同大致可以分為兩種：(1)采用不銹鋼鋼板模擬接頭混凝土，通過控制螺栓應力進行加載；(2)采用兩塊混凝土塊來模擬接頭，通過控制千斤頂進行加載試驗。

第一種方法的特點在于，采用易于加工和制作的鋼板代替混凝土管片，簡化了試驗模型，同時通過設計水流路徑，可以準確測量滲漏水速度。不足之處在于兩種材料的力學性能和接觸面特性不同，利用鋼板模擬混凝土管片，改變了密封墊和溝槽之間的接觸界面，會對試驗結果的可信度產生影響。

第二種方法在試驗材料方面做了改進，采用上下混凝土塊對接的方式模擬管片接頭，不足之處在于，一方面采用了混凝土塊，模擬的是直管片，與實際采用的具有一定曲率的管片在變形和受力方面存在差異，不能很好的反應接頭張開—荷載—滲漏水的關系。另一方面，未考慮螺栓預緊力對密封墊初始接觸應力的影響。兩種試驗方法都存在相應不足，不能準確反應隧道受力—接頭張開量—滲漏水之間的關系。

發明內容

本發明的目的在于通過提出一種可模擬隧道接頭滲漏水的試驗模型和方法，能夠比較真實的反映接頭變形、滲漏水的基本過程，為隧道滲漏水防治提供技術支持。

本發明提出的可模擬盾構隧道管片接頭滲漏水試驗方法，概括為：在地鐵盾構隧道管片的標準塊中預埋進水管，對管片接頭表面沿密封墊槽、垂直于密封墊槽進行切割，以形成回型止水槽，輔以回型密封墊，并采用標準的直螺栓連接，進行管片接頭滲漏水試驗。本發明采用管片的標準塊和特制的回型密封墊槽進行管片接頭滲漏水試驗，解決了利用混凝土管片進行接頭滲漏水試驗的問題，真實的反映了回型密封墊與材料間的接觸特性，可以綜合考慮螺栓預緊力、接頭張開量、結構受力與滲漏水間的關系。

本發明技術方案：

一種盾構管片接頭滲漏水的試驗方法，具體步驟包括：

(1)輸水管制作、預埋，包括輸水管尺寸、埋置方式、材料等的確定；

(2)管片切割。主要考慮到加載系統的限制，需要對管片尺寸進行控制；

(3)回型密封墊槽制作。原密封墊槽不變，在接頭表面分別沿平行于密封墊槽和垂直于密封墊槽兩個方向開槽，使之成為回字形并打磨平整；

(4)確定回型密封墊尺寸。根據所開回型密封墊槽尺寸，確定所需回型密封墊尺寸，為防止新槽漏水，建議新槽對應的回型密封墊尺寸比正常尺寸大1mm；

(5)槽面涂抹防水膠；

(6)管片拼裝，模型制作完成；

(7)確定自動控制滲透儀；

(8)加載：通過控制模型豎向和水平向液壓千斤頂頂力，模擬隧道受力和接頭張開；