[發明專利]一種盾構隧道管片接縫防水性能試驗方法

有效

• 申請號: 201910335728.2
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN109946027B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 張穩軍;李宏亮;張高樂;丁超;高文元;盧權威;上官丹丹;王祎
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01M3/28
• 分類號: G01M3/28;G01N3/12
• 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

本發明涉及一種盾構隧道管片接縫防水性能試驗方法，包括：通過調節可移動管片支撐架上水平千斤頂支撐臺上的千斤頂對管片施加推力，調節管片接縫錯臺量，以期達到試驗預設錯臺量；將管片縱縫拼裝自平衡加載裝置安裝完成后，通過油缸千斤頂施加拉力對拉兩塊管片，直至達到預設接縫張開量時停止加載，在穩壓情況下進行后續管片縱縫防水性能試驗；安裝管片環縫自平衡加載裝置，通過施加推力使兩塊管片閉合，直至達到預設接縫張開量時停止加載，在穩壓情況下進行后續管片環縫防水性能試驗；外水壓試驗，逐漸增加水壓，每次增加水壓后穩壓一段時間，若管片接縫發生滲漏，則此時水壓表顯示水壓值即為管片預設張開量、錯臺量所能承受的水壓，否則繼續加壓直至管片接縫發生滲漏。本發明可實現管片拼裝模擬，呈現出符合實際工程中的彈性橡膠密封墊復雜工作狀態。

技術領域

本發明屬于盾構隧道工程技術領域，具體涉及一種盾構隧道管片接縫防水性能試驗方法。

背景技術

隨著城市化建設進程的推進以及經濟的高速發展，地下空間資源的利用能夠有效解決城市面臨的人口、環境、資源等危機，因此開發地下空間逐漸成為城市發展的主流趨勢。自1984年上海市隧道工程公司在我國首次采用土壓平衡式盾構發展至今，采用盾構法修建隧道已在我國逐步形成了較成熟的結構設計計算理論與工程實踐體系，但在盾構隧道防水方面的認識仍然存在不足，對隧道防水重視程度也相對欠缺。近年來，由隧道滲漏水引起的地下工程事故逐漸增多，同時滲漏水對隧道結構安全及隧道運營安全存在極大隱患，因此在隧道設計過程中防水設計應得到足夠的重視。盾構隧道防水主要為襯砌管片結構自防水、螺栓孔防水、管片接縫處防水，其中管片接縫防水是防水設計重點。因此在隧道防水設計中應進行大量的管片接縫防水試驗以測試管片接縫防水性能，為結構安全提供更多的保障。

在管片接縫防水試驗中，主要驗證接縫處彈性橡膠密封墊的防水性能。在目前國內接縫防水試驗中多以密封墊在兩塊鋼墊板作用下的試驗為主流，即在鋼墊板預制密封槽處粘貼橡膠密封墊，由兩塊鋼墊板的相互擠壓壓縮橡膠密封墊，通過鋼墊板上的水孔輸入內水壓進行橡膠密封墊的防水性能測試。但現有實驗裝置存在以下幾點不足：

1.在管片接縫防水實際工作中，密封墊主要黏貼在混凝土密封槽內，上述試驗裝置中密封墊黏貼在鋼制密封槽內，從而造成密封墊防水試驗結構存在較大偏差；

2.上述試驗僅為彈性橡膠密封墊局部防水性能測試，不能完全模擬在足尺襯砌管片接縫處的密封墊在實際工程中的復雜工作狀態；

3.上述試驗采用的是內水壓，而隧道管片接縫多以承受外水壓為主。

針對以上試驗裝置的不足，開發一種能夠模擬足尺混凝土管片接縫防水測試試驗的裝置對盾構隧道襯砌管片接縫防水設計具有較高的工程實用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠克服上述試驗裝置的不足，可進行大比例足尺混凝土管片接縫防水試驗的裝置，基于此裝置，給出試驗方法，可模擬足尺混凝土管片的實際拼裝過程，在穩壓狀態下可進行外水壓接縫防水試驗，為盾構隧道防水設計提供理論依據。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種盾構隧道管片接縫防水性能試驗方法，所采用的設備包括作為承重裝置的固定管片支撐架101及可移動管片支撐架102、管片縱縫拼裝自平衡加載裝置2、管片環縫拼裝自平衡加載裝置3、外水壓施加裝置4和混凝土襯砌管片模型5，

承重裝置用以支撐混凝土襯砌管片模型5，固定管片支撐架101和可移動管片支撐架102相對布置，均包括組合鋼架103、固定于組合鋼架103上表面的彎曲鋼板支撐面104、固定在組合鋼架103底部的水平薄鋼承臺105以及下端承臺106，此外，可移動管片支撐架102還設置有水平千斤頂支撐臺和傾斜千斤頂支撐臺；

所述的混凝土襯砌管片模型5包括4個管片，其中2個受固定管片支撐架101的支撐，另外兩個受可移動管片支撐架102的支撐；