[發明專利]用于低真空磁懸浮運輸實驗隧道的多環原型管片制造方法

有效

• 申請號: 202010595788.0
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111828039B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 孫振川;呂乾乾;李鳳遠;周建軍;楊振興;陳瑞祥;孫飛祥;張繼超;楊延棟;陳橋;張合沛;韓偉鋒
• 申請（專利權）人: 盾構及掘進技術國家重點實驗室;中鐵隧道局集團有限公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張聯群

1.一種用于低真空磁懸浮運輸實驗隧道的多環原型管片制造方法，其特征是：用于低真空磁懸浮運輸實驗隧道的多環原型管片制造方法的步驟如下：

步驟1、預埋傳感器的管片制作；

步驟2、管片環兩端封堵；

步驟3、管片環拼裝裝置組裝；

步驟4、管片環頂推裝置組裝；

步驟5、管片真空和加熱裝置安裝；

步驟6、管片結構受力變形數據采集 ；

步驟1.預埋傳感器的管片制作的具體步驟是：

根據所模擬的低真空管道尺寸預制隧道管片，確定管片環結構內部的測點布置，預制管片鋼筋綁扎完成后，在測點位置固定鋼筋計、混凝土應變計、溫度傳感器，各傳感器接線在鋼筋籠中沿鋼筋匯聚至一處后引出，在此過程中做好傳感器接線的保護；之后鋼筋籠入模完成管片澆筑并養護，防止管片入模澆筑和養護過程中對接線造成損壞；首環和末環管片一側端預埋弧形鋼板，預埋弧形鋼板與管片側端形狀大小相同，拼裝完成后各管片側端的弧形鋼板組成完成的圓環鋼板；

步驟2.管片環兩端封堵的具體步驟是：

隧道管片環兩端進行有效密封，形成抽真空的封閉空間；

在首環管片拼裝前，根據管片環尺寸在實驗基坑側墻上通過植筋固定過渡鋼環，過渡鋼環與首環管片的側端預埋鋼板通過法蘭及密封墊進行密封連接；末環管片拼裝完成后，采用封堵鋼板與末環管片側端預埋鋼板密封連接；

步驟3.管片環拼裝裝置組裝的具體步驟是：

在管片環內外安裝支撐裝置，實現管片環向拼裝；

管片拼裝前，在拼裝位置地面安裝半圓弧鋼板導臺，在管片環外部支撐環管片進行下半環管片拼裝；鋼板導臺由鋼板托架和半圓弧鋼板分三塊拼裝組合而成，在管片環拼裝結束后拆除兩側部分，保留底部約45°的圓弧鋼板導臺；下半環拼裝完成后，安裝可移動的管片環內部支撐裝置進行上半環管片的拼裝；內部支撐裝置由底部滑輪、鋼架支撐及頂部圓弧定位鋼板組成，在下一環管片環下半環拼裝完成后，移動內部支撐裝置至下一環位置開始下一環管片上半環的拼裝；

步驟4.管片環頂推裝置組裝的具體步驟是：

安裝可移動、可固定的鋼制反力架，保證管片環間密封條達到設計擠壓力；

管片環頂推裝置為可移動的鋼制反力架，反力架通過螺栓與預埋于基坑底板的預埋件固定，反力架上安裝固定圓形陣列的千斤頂油缸，油缸位置與管片環側端對應，并通過圓弧撐靴將力均勻傳導至管片環側；一環管片拼裝完成后，通過反力架將管片環向密封墊擠壓至設計值，并擰緊環縫螺栓，完成管片環縫的頂緊并安裝環縫處螺栓；然后在 頂緊環管片兩側的注漿孔位置安裝止退銷，止退銷通過止退三腳架固定，完成環管片的拼裝頂緊后，移動反力架至下一環頂緊位置并固定，開始下一環管片的拼裝，止退銷在管片環全部拼裝完畢并頂緊后拆除；

步驟5.管片真空和加熱裝置安裝的具體步驟是：

安裝真空和加熱設備，模擬隧道結構內部的低真空環境，以及由于運輸高速運行引起的隧道結構內外溫差；

通過抽真空設備控制隧道腔內真空度，真空設備包括功率型號匹配的真空泵、連接隧道腔體和真空泵的真空泵管路、進行真空度加載設定的控制器，其中真空泵管路通過各管片的注漿孔連接隧道腔體內部；加熱設備由放置于輕型支架上的透明短波孿管組成，通過透明短波孿管對隧道腔內進行加熱，加熱電源線通過管片注漿孔引出至加熱控制器；末環管片拼裝完成后，進行隧道內部加熱短波孿管的安裝接線，加熱設備安裝調試完成后封堵隧道末端，并通過各管片的注漿孔安裝真空泵管路；

步驟6.管片結構受力變形數據采集的具體步驟是：

數據采集傳感器包括：預埋于管片內部的鋼筋計、混凝土應變計和溫度傳感器，還包括：管片外貼的應變片、管片接頭處的差動式位移計、接頭螺栓嵌入的光纖光柵傳感器、埋置于隧道外側土體中的水壓計和土壓計；

在管片結構內外安裝傳感器，實時感知隧道結構在不同的低真空工況耦合作用下的狀態；嵌入步驟1所述的鋼筋計、混凝土應變計、溫度傳感器，同時預先嵌入接頭螺栓處的光纖光柵傳感器；管片環拼裝完成后，在未封堵末端鋼板前，進行管片應變片的外貼，管片接頭處的差動式位移計的安裝；管片末端鋼板封堵后，進行基坑內部填土，營造隧道結構的水土環境，分層填土夯實的過程中，在設計位置埋置水壓計和土壓計；各傳感器均通過接線連至相應的數據采集儀器上，在實驗過程中進行實時采集。