[發明專利]一種盾構隧道螺栓接頭抗拉性能試驗裝置

在審

• 申請號: 201811587024.6
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109520838A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 耿萍;王琦;郭翔宇;陳昌健;楊琪;唐睿;陳玉聯
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發明公開了一種盾構隧道螺栓接頭抗拉性能試驗裝置，包括反力架；反力架包括承力面板和水平設置的承力墊板，承力墊板放置于試驗管片的接縫面上；承力面板通過承力支座傾斜地固定連接于承力墊板的上方；承力面板和承力墊板上均設有供接頭螺栓穿過的通孔；還包括有用于提供拉拔力的加載千斤頂。本發明能對復雜環境下管片斜螺栓接頭的抗拉拔性能進行快速、高效的試驗；反力架與千斤頂的組合方式多樣，既可實現與大型管片接頭加載系統一致的沿接縫面外法線方向的拉拔工況，也可實現大型管片接頭加載系統無法完成的沿斜螺栓軸向的拉拔工況，檢測套筒的抗拔效果。

技術領域

本發明涉及一種抗拉性能試驗裝置，具體涉及到一種盾構隧道螺栓接頭抗拉性能試驗裝置。

背景技術

隨著中國城市化進程加速推進和盾構技術的日益成熟，采用盾構法修建隧道越來越多地應用于城市地鐵、市政項目、越江跨海等工程，越來越復雜的環境條件給盾構隧道的建設提出了更高的要求。由于盾構隧道是由管片通過螺栓連接而成的一種裝配式結構，大量的研究表明，盾構隧道接頭是整個結構受力及變形的薄弱部位。當盾構隧道受到地震、縱向地層變形、施工荷載、水位變化等因素影響時，會發生縱向變形，而隧道縱向變形通常對隧道結構非常不利，當縱向變形或變形曲率達到一定量值之后，隧道即可能發生環縫張開，嚴重時會造成縱向接頭受拉破壞；而深埋排水隧道在滿水狀態下，接頭軸力減小，彎矩增大，環向接頭的變形問題同樣突出。通常需要實施管片接頭試驗對其受力特征進行研究。

目前針對盾構隧道的試驗研究主要有管片接頭試驗和襯砌整環試驗等。管片接頭試驗用于研究剛度有效率、接縫張角等；襯砌整環足尺試驗主要用于研究隧道整體承載力、變形特性、彎矩傳遞、接縫轉角、防水特性及裂縫分布和結構破壞模式等。以上兩種試驗研究對于接頭細部構造的力學特性和破壞特征涉及較少，且試驗周期長、試驗條件要求高、試驗設備復雜、造價高，無法高效、快速地對管片接頭的抗拉性能進行研究。

對于盾構隧道螺栓接頭，常見的接頭形式有直螺栓、彎螺栓和斜螺栓，為了研究螺栓接頭在運營狀態下的特性，需要對接頭進行沿管片接縫面外法線方向的抗拉性能試驗。同時，針對斜螺栓，按照設計要求，需要對預埋螺栓套的抗拔能力進行試驗，故需要對接頭進行沿螺栓軸向的抗拉性能試驗。目前尚未有試驗裝置能同時對不同螺栓形式、不同拉拔工況進行模擬。

發明內容

本發明提供了一種盾構隧道螺栓接頭抗拉性能試驗裝置，用于快速高效地對盾構隧道斜螺栓接頭進行沿螺栓軸向和沿管片接縫面外法線方向進行抗拉性能試驗。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種盾構隧道螺栓接頭抗拉性能試驗裝置，包括反力架；反力架包括承力面板和水平設置的承力墊板，承力墊板放置于試驗管片的接縫面上；承力面板通過承力支座傾斜地固定連接于承力墊板的上方；承力面板和承力墊板上均設有供接頭螺栓穿過的通孔；還包括有用于提供拉拔力的加載千斤頂。

根據上述方案，所述加載千斤頂為空心千斤頂；接頭螺栓依次穿過加載千斤頂、承力面板和承力墊板后與試驗管片中預埋的螺栓套連接。

進一步的，還包括有墊圈；接頭螺栓依次穿過墊圈、加載千斤頂、承力面板和承力墊板后與試驗管片中預埋的螺栓套連接。

根據上述方案，所述反力架的承力墊板通過加載千斤頂連接于試驗管片的接縫面上；接頭螺栓依次穿過承力面板和承力墊板后與試驗管片中預埋的螺栓套連接。

進一步的，還包括有墊圈；接頭螺栓依次穿過墊圈、承力面板和承力墊板后與試驗管片中預埋的螺栓套連接。