[發明專利]一種模擬異形結構受高孔隙水壓作用試驗裝置的密封系統

在審

• 申請號: 202010546501.5
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111878580A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張文;楊維好;黃家會;宋楊;柏東良;王寶生;楊權威
• 申請（專利權）人: 江蘇建筑職業技術學院;中國礦業大學
• 主分類號: F16J15/10
• 分類號: F16J15/10;G01N33/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李翩

本發明公開了一種模擬異形結構受高孔隙水壓作用試驗裝置的密封系統，具體包括襯砌，襯砌上嵌套有上下兩層封口片，封口片固定在密封墊板上，兩層封口片之間夾緊有若干嵌套在襯砌上的密封墊片，相鄰兩個密封墊片間設有硅膠密封墊片，密封墊片上開有若干螺紋孔，螺紋孔內螺紋連接有平頭螺絲，封口片與密封墊片之間、封口片與襯砌之間、相鄰兩個密封墊片之間均涂抹有硅酮結構密封膠，本結構通過多層組合密封，密封效果良好，解決了地下結構截面為異形時，高孔隙水壓作用下難以密封的問題。

技術領域

本發明涉及地下異形結構密封領域，具體涉及一種模擬異形結構受高孔隙水壓作用試驗裝置的密封系統。

背景技術

二十一世紀是地下空間開發與利用大發展的世紀，民用工程、交通隧道、水工隧洞、礦山井筒、巷道以及地下軍事工程等均呈現出向更深地下發展的趨勢。隨著地下工程埋深的增加，一些在淺部地下工程中并不突出的問題日益凸顯。高孔隙水壓下地下結構的水力荷載問題就是一例。在含水地層中，深度越大往往水壓也越大。地下水一方面會對地下結構產生荷載，當水壓很大時，水荷載往往成為地下結構的主要荷載，另一方面在結構封水效果差時會有大量淋水、涌水進入結構內部，嚴重影響地下工程的正常運營，甚至會造成安全事故。井筒這類重要的地下支護結構，從安全角度出發，不僅要求其具有足夠抵御水土壓力的強度，還要有良好的封水效果。由于埋深較大，地下水文地質情況一般較難勘探的十分準確，此外，地下結構施工還可能貫通彼此獨立的含水層，使得地下水文情況更加復雜，地下水已經成為威脅地下工程安全和使用的一個重要因素。礦山建設中，斜井開拓較豎井開拓簡單，建設速度快，初期投資小，應用越來越廣泛。模型試驗是用于預測原型工作性態，驗證理論、設計和計算結果的重要技術手段。由于其能夠較為逼真地還原實物的工作狀態，已成為科學研究中的一個重要研究方法。而上述地下工程垂直于軸向的截面多為不規則的異形形狀，現有針對異形結構在高孔隙水壓作用下的受力、變形規律的模擬試驗裝置，無法有效的解決高孔隙水壓的密封問題。

發明內容

針對上述存在的技術不足，本發明的目的是提供一種模擬異形結構受高孔隙水壓作用試驗裝置的密封系統，其通過多層組合密封，解決了地下結構截面為異形，物理模擬高孔隙水壓作用時試驗裝置難以密封的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種模擬異形結構受高孔隙水壓作用試驗裝置的密封系統，具體包括襯砌，所述襯砌上嵌套有上下兩層封口片，所述封口片通過螺栓固定在密封墊板上，上下兩層封口片之間夾緊有若干個嵌套在襯砌上的密封片，相鄰兩個密封片之間設有硅膠密封墊，所述密封片上開有若干個呈環形陣列布置的螺紋孔，所述環形陣列與襯砌同軸線，螺紋孔內螺紋連接有平頭螺絲，所述封口片與密封片之間、所述封口片與襯砌之間、相鄰兩個所述密封片之間均涂抹有硅酮結構密封膠，所述封口片、所述密封片以及所述硅膠密封墊的內周面均與地下襯砌橫截面形狀相同。

優選地，所述封口片、所述密封片、所述硅膠密封墊外周面均為圓形。

優選地，所述封口片與密封墊板之間設有橫向密封圈和豎向密封圈。

優選地，所述封口片、所述密封片與襯砌之間的間隙為2～5mm，其中，所述密封片與襯砌之間的間隙大于封口片與襯砌之間的間隙。

優選地，設置在下方的所述封口片底面為迎水面，其與所述襯砌之間的接觸部位加厚涂抹硅酮結構密封膠。

優選地，所述硅膠密封墊片內周面緊貼襯砌外壁。

優選地，所述密封片上的螺紋孔數量為2～4個。

優選地，所述螺紋孔內平頭螺絲的兩端分別與螺紋孔上下面平齊。