一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及試件制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于盾構(gòu)隧道，滲漏水一直是困擾地鐵結(jié)構(gòu)安全和正常運(yùn)營(yíng)的突出難題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)滲漏水均發(fā)生于管片接縫部位，而接縫的防水密封一般采用粘貼在靠近管片外弧面的彈性密封墊來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此可見(jiàn)，隧道接縫的抗?jié)B性能對(duì)于盾構(gòu)隧道的可靠服役至關(guān)重要。盾構(gòu)隧道的接縫可劃分為縱向接縫(管片-管片)和環(huán)向接縫(襯砌環(huán)-襯砌環(huán))。因此，為保證盾構(gòu)隧道在橫向和縱向兩個(gè)維度上的防水密封，需要分別針對(duì)縱向接縫和環(huán)向接縫進(jìn)行抗?jié)B機(jī)理研究。相對(duì)于管片縱縫，管片環(huán)縫因由多環(huán)襯砌管片環(huán)構(gòu)成，包括縱縫和環(huán)縫構(gòu)造，具有顯著的空間三維效應(yīng)，其受力性態(tài)、防水密封性能的機(jī)制規(guī)律更加復(fù)雜，難以在理論分析上取得突破，因而需采用試驗(yàn)分析的方法來(lái)確定。文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，實(shí)用新型專(zhuān)利——盾構(gòu)隧道彈性密封墊“一字型”水密性檢驗(yàn)裝置(CN201010145789)和實(shí)用新型專(zhuān)利——盾構(gòu)管片接頭抗?jié)B性能試驗(yàn)裝置(CN104075854A)均是基于小比例尺的室內(nèi)模型試驗(yàn)，且采用鋼模夾具模擬管片，不能反映彈性密封墊橡膠材料和混凝土溝槽的真實(shí)接觸性態(tài)，因而試驗(yàn)結(jié)果與工程實(shí)際存在較大出入，結(jié)果的正確性有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。
[0003]綜上所述，鑒于盾構(gòu)隧道管片接縫復(fù)雜的受力狀態(tài)和接觸性態(tài)，小比例尺的室內(nèi)模型試驗(yàn)難以準(zhǔn)確反映其真實(shí)可靠的防水密封機(jī)理，因此研發(fā)一種可用于足尺管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)的管片試件制造方法，對(duì)于推動(dòng)盾構(gòu)隧道防水技術(shù)領(lǐng)域的深入發(fā)展至關(guān)重要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種精度高、成本低的盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件，該試件包括A型管片和B型管片，所述的B型管片設(shè)置在A型管片的兩端，所述的A型管片包括相互縱向連接的A-1型管片和A-2型管片，所述的B型管片包括B-1型管片和B-2型管片，所述的B-1型管片和B-2型管片分別與A-1型管片和A-2型管片環(huán)向連接。
[0007]所述的A-1型管片和A-2型管片通過(guò)環(huán)向彎螺栓相互固定連接，并且在對(duì)接面處形成縱縫，所述的B-1型管片和B-2型管片分別通過(guò)縱向斜螺栓與A-1型管片和A-2型管片固定連接，并且在對(duì)接面處形成環(huán)縫。
[0008]所述的A-1型管片和A-2型管片在縱縫處均設(shè)有縱向溝槽，并且在環(huán)縫處設(shè)有第一環(huán)向溝槽，所述的B-1型管片和B-2型管片在環(huán)縫處均設(shè)有第二環(huán)向溝槽以及注水孔道預(yù)埋件，所述的A-1型管片和A-2型管片上的縱向溝槽形狀相合，所述的第一環(huán)向溝槽和第二環(huán)向溝槽形狀相合。
[0009]所述的縱向溝槽、第一環(huán)向溝槽和第二環(huán)向溝槽共同組合形成密閉的中心水腔，所述的中心水腔內(nèi)填充有橡膠密封圈，并且通過(guò)注水孔與外部連通。
[0010]所述的A型管片和B型管片均為鋼筋混凝土管片。
[0011]所述的A-1型管片和A-2型管片內(nèi)部均設(shè)有縱向手孔和環(huán)向手孔，所述的B-1型管片和B-2型管片內(nèi)部均設(shè)有縱向手孔，所述的A-1型管片的環(huán)向手孔與A-2型管片的環(huán)向手孔間設(shè)有環(huán)向螺栓孔，所述的A-1型管片、A-2型管片、B-1型管片和B-2型管片的縱向手孔處均開(kāi)設(shè)有縱向螺栓孔。
[0012]環(huán)向彎螺栓設(shè)置在環(huán)向螺栓孔中，所述的縱向斜螺栓設(shè)置在縱向螺栓孔中。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]本實(shí)用新型采用盾構(gòu)隧道現(xiàn)有管片鋼模進(jìn)行試驗(yàn)構(gòu)件的制作，充分利用了既有鋼模的使用價(jià)值，保證了試驗(yàn)構(gòu)件與實(shí)際管片制作精度的一致性，進(jìn)而保證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且減少了試件的鋼模加工成本和造價(jià)，縮短了試驗(yàn)時(shí)間，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，本試件能夠準(zhǔn)確的模擬盾構(gòu)隧道管片縱縫和環(huán)縫在實(shí)際受力情況下的不同張開(kāi)量、錯(cuò)位量以及張開(kāi)角，配合水壓加載系統(tǒng)能夠模擬盾構(gòu)隧道管片縱縫和環(huán)縫在不同工況下的抗?jié)B能力，為隧道工程接縫抗?jié)B精細(xì)化設(shè)計(jì)提供定量參考依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例管片試件的示意圖。
[0016]圖2為管片試件A-1環(huán)縫接觸面示意圖(靠管片試件B-1側(cè))。
[0017]圖3為管片試件A-1環(huán)縫接觸面示意圖(靠管片試件B-2側(cè))。
[0018]圖4為管片試件A-1縱縫接觸面示意圖。
[0019]圖5為管片試件A-1內(nèi)弧面示意圖。
[0020]圖6為管片試件A-2環(huán)縫接觸面示意圖(靠管片試件B-1側(cè))。
[0021 ]圖7為管片試件A-2環(huán)縫接觸面示意圖(靠管片試件B-2側(cè))。
[0022]圖8為管片試件A-2縱縫接觸面示意圖。
[0023]圖9為管片試件A-2內(nèi)弧面示意圖。
[0024]圖10為管片試件B-1環(huán)縫接觸面示意圖。
[0025]圖11為管片試件B-1內(nèi)弧面示意圖。
[0026]圖12為管片試件B-1側(cè)視圖。
[0027]圖13為管片試件B-2環(huán)縫接觸面示意圖。
[0028]圖14為管片試件B-2內(nèi)弧面示意圖。
[0029]圖15為管片試件B-2側(cè)視圖。
[0030]其中，1、A-1型管片，2、A-2型管片，3、B-1型管片，4、B-2型管片，5、環(huán)向彎螺栓，6、縱向斜螺栓，7、縱向溝槽，8、第一環(huán)向溝槽，9、第二環(huán)向溝槽，10、縱向手孔，11、環(huán)向手孔，
12、縱向螺栓孔，13、環(huán)向螺栓孔，14、注水孔。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]實(shí)施例:
[0033]如圖1-15所示，本實(shí)施例包含A型管片和B型管片兩個(gè)大類(lèi)，每個(gè)型號(hào)的管片細(xì)分為A-l、A-2和B-l、B-2兩個(gè)子類(lèi)。其中，在管片試件A-1和A-2鋼筋籠的縱縫接觸面安裝縱向溝槽預(yù)埋件，在管片試件A-1和A-2鋼筋籠的環(huán)縫接觸面安裝環(huán)向溝槽預(yù)埋件，在管片試件B-1和B-2鋼筋籠的環(huán)縫接觸面安裝環(huán)向溝槽預(yù)埋件，在管片試件B-1和B-2環(huán)縫接觸面和外弧面區(qū)域內(nèi)安裝注水孔道預(yù)埋件，并通過(guò)現(xiàn)有鋼模進(jìn)行試件的混凝土澆筑，待試件養(yǎng)護(hù)完成后即可進(jìn)行盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)。
[0034]本實(shí)施例制作的管片試件A-l、A-2、B-1和B_2均為通用隧道管片的試件。
[0035]本實(shí)施例方法步驟如下:
[0036]首先制作管片試件A-l、A-2、B-1和B_2的鋼筋籠。
[0037]對(duì)A型管片:按照縱縫接觸面位置在鋼筋籠的相對(duì)應(yīng)位置處縱向溝槽預(yù)埋件的安裝位，按照環(huán)縫接觸面位置在鋼筋籠的相對(duì)應(yīng)位置處環(huán)向溝槽預(yù)埋件的安裝位；將縱向溝槽預(yù)埋件拼接在鋼筋籠的縱縫接觸面位置，將環(huán)向溝槽預(yù)埋件拼接在鋼筋籠的環(huán)縫接觸面位置；之后將鋼筋籠、縱向溝槽預(yù)埋件和環(huán)向溝槽預(yù)埋件放入現(xiàn)有鋼模中固定，并進(jìn)行試件的混凝土澆筑，進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作。
[0038]對(duì)B型管片:按照環(huán)縫接觸面位置在鋼筋籠的相對(duì)應(yīng)位置處預(yù)留環(huán)向溝槽預(yù)埋件的安裝位，按照環(huán)縫接觸面和外弧面之間區(qū)域位置在鋼筋籠的相對(duì)應(yīng)位置處預(yù)留注水孔道預(yù)埋件的安裝位；將環(huán)向溝槽預(yù)埋件拼接在鋼筋籠的縱縫接觸面位置，將注水孔道預(yù)埋件拼接在鋼筋籠的環(huán)縫接觸面和外弧面之間位置；之后將鋼筋籠、環(huán)向溝槽預(yù)埋件和注水孔道預(yù)埋件放入現(xiàn)有鋼模中固定，并進(jìn)行試件的混凝土澆筑，進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作。
[0039]制作管片試件A型和B型的鋼筋籠的鋼筋材料選用通用管片材料，試件鋼筋籠的尺寸規(guī)格與通用管片的鋼筋籠基本相同，區(qū)別在于對(duì)管片試件A型:鋼筋籠的縱縫接觸面上預(yù)留縱向溝槽預(yù)埋件的安裝位，鋼筋籠的環(huán)縫接觸面上預(yù)留環(huán)向溝槽預(yù)埋件的安裝位，為縱向和環(huán)向溝槽預(yù)埋件安裝就位；對(duì)管片試件B:鋼筋籠的環(huán)縫接觸面上預(yù)留環(huán)向溝槽預(yù)埋件的安裝位，為環(huán)向溝槽預(yù)埋件安裝就位，鋼筋籠的環(huán)縫接觸面和外弧面之間區(qū)域預(yù)留注水孔道預(yù)埋件的安裝位，為注水孔道預(yù)埋件安裝就位。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件，其特征在于，該試件包括A型管片和B型管片，所述的B型管片設(shè)置在A型管片的兩端，所述的A型管片包括相互縱向連接的A-1型管片⑴和A-2型管片⑵，所述的B型管片包括B-1型管片(3)和B-2型管片(4)，所述的B-1型管片(3)和B-2型管片(4)分別與A-1型管片⑴和A-2型管片⑵環(huán)向連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件，其特征在于，所述的A-1型管片⑴和A-2型管片⑵通過(guò)環(huán)向彎螺栓(5)相互固定連接，并且在對(duì)接面處形成縱縫，所述的B-1型管片(3)和B-2型管片(4)分別通過(guò)縱向斜螺栓(6)與A-1型管片(1)和A-2型管片(2)固定連接，并且在對(duì)接面處形成環(huán)縫。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件，其特征在于，所述的A-1型管片(1)和A-2型管片(2)在縱縫處均設(shè)有縱向溝槽(7)，并且在環(huán)縫處設(shè)有第一環(huán)向溝槽(8)，所述的B-1型管片(3)和B-2型管片(4)在環(huán)縫處均設(shè)有第二環(huán)向溝槽(9)以及注水孔道預(yù)埋件，所述的A-1型管片⑴和A-2型管片⑵上的縱向溝槽(7)形狀相合，所述的第一環(huán)向溝槽(8)和第二環(huán)向溝槽(9)形狀相合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件，其特征在于，所述的縱向溝槽(7)、第一環(huán)向溝槽(8)和第二環(huán)向溝槽(9)共同組合形成密閉的中心水腔，所述的中心水腔內(nèi)填充有橡膠密封圈，并且通過(guò)注水孔(14)與外部連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件，其特征在于，所述的A型管片和B型管片均為鋼筋混凝土管片。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件，其特征在于，所述的A-1型管片⑴和A-2型管片⑵內(nèi)部均設(shè)有縱向手孔(10)和環(huán)向手孔(11)，所述的B-1型管片(3)和B-2型管片(4)內(nèi)部均設(shè)有縱向手孔(10)，所述的A-1型管片(1)的環(huán)向手孔(11)與A-2型管片⑵的環(huán)向手孔(11)間設(shè)有環(huán)向螺栓孔(13)，所述的A-1型管片(1)、Α-2型管片⑵、B-1型管片(3)和B-2型管片(4)的縱向手孔(10)處均開(kāi)設(shè)有縱向螺栓孔(12)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件，其特征在于，環(huán)向彎螺栓(5)設(shè)置在環(huán)向螺栓孔(13)中，所述的縱向斜螺栓(6)設(shè)置在縱向螺栓孔(12)中。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種盾構(gòu)隧道管片環(huán)縫抗?jié)B性能試驗(yàn)用試件，該試件包括A型管片和B型管片，所述的B型管片設(shè)置在A型管片的兩端，所述的A型管片包括相互縱向連接的A-1型管片和A-2型管片，所述的B型管片包括B-1型管片和B-2型管片，所述的B-1型管片和B-2型管片分別與A-1型管片和A-2型管片環(huán)向連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】E21D11/08, G01M3/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205091090
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520739292
【發(fā)明人】龔琛杰, 丁文其, 蔡永昌
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月23日