[發明專利]海底盾構隧道受力變形及止水失效試驗系統及方法

有效

• 申請號: 202110236089.1
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112924296B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 劉人太;劉衍凱;張慶松;陳孟軍;張春雨;馬晨陽;李修浩
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02;G01M13/00;E21D11/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄧建國

1.海底盾構隧道受力變形及止水失效試驗系統，其特征在于，包括反力架，反力架內部固定有頂部敞口設置的支撐筒，支撐筒內部用于放置待試驗的管片環，支撐筒頂部可拆卸的連接有環狀的壓板，反力架與壓板之間設有豎向加載件，支撐筒安裝有水平加載件，支撐筒與供水機構連接，還包括密封條，用于設置在管片環底面與支撐筒之間、管片環頂面與壓板之間，形成一個密封的空間；所述管片環設置多個，多個管片環依次固定連接，每個管片環由多個管片拼接固定而成，相鄰管片及相鄰管片環之間設置有止水組件；

所述水平加載件設置多個，多個水平加載件沿圓周均勻分布，所述水平加載件的固定部與支撐筒固定連接，其加載部與傳力桿的一端固定連接，傳力桿的另一端能夠通過傳力襯墊對管片環施加水平荷載；所述豎向加載件設置多個，沿圓周均勻分布，所述豎向加載件的加載部與壓板固定連接，固定部能夠與反力架相貼合。

2.如權利要求1所述的海底盾構隧道受力變形及止水失效試驗系統，其特征在于，所述豎向加載件及水平加載件均采用液壓千斤頂，所述液壓千斤頂通過輸油管與油泵連接，所述油泵與液壓油源連接，能夠將液壓油泵入輸油管內。

3.如權利要求2所述的海底盾構隧道受力變形及止水失效試驗系統，其特征在于，所述輸油管上安裝有壓力表，用于檢測油壓。

4.如權利要求1所述的海底盾構隧道受力變形及止水失效試驗系統，其特征在于，所述支撐筒頂部設有環狀的翼板，支撐筒頂部通過翼板與壓板可拆卸固定連接。

5.如權利要求1所述的海底盾構隧道受力變形及止水失效試驗系統，其特征在于，還包括監測組件，所述監測組件用于監測管片的滲漏水量、位移及應力，所述監測組件與信號收集器連接，能夠將采集的數據傳輸給信號收集器。

6.如權利要求1所述的海底盾構隧道受力變形及止水失效試驗系統，其特征在于，所述供水機構包括壓力罐，所述壓力罐通過管路與空壓機及水泵連接，所述水泵與水源連接，所述壓力罐通過輸水管與支撐筒連接，壓力罐內的水能夠通過輸水管進入支撐筒內部。

7.一種基于權利要求1-6任一項所述的海底盾構隧道受力變形及止水失效試驗系統的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

將預先制備好的管片環放入支撐筒內部，且管片環底面與支撐筒之間設置密封條；

將壓板固定在支撐筒頂部，且在管片環頂面和壓板之間設置密封條；

啟動豎向加載件，對壓板施加設定的豎向荷載，管片和支撐筒之間形成密封空間；

啟動供水機構，向管片環和支撐筒之間的空間注入水，直至達到設定壓力；

啟動水平加載件，對管片環施加水平梯度壓力，直至管片環變形、止水失效。