隧道接縫防水性能試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及隧道工程領(lǐng)域，特別是涉及一種模擬采用雙道彈性密封墊的盾構(gòu)隧道管片接縫在通縫拼裝工況下的環(huán)縫/縱縫的防水性能的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)隧道是由鋼筋混凝土管片拼裝構(gòu)成的，存在大量接縫，滲漏水往往在此處發(fā)生。近三十多年來，在使用高精度管片的基礎(chǔ)上，采用彈性密封的原理、線狀密封方式、密封材料預(yù)制成型的盾構(gòu)隧道襯砌接縫防水方法，已被工程實(shí)踐證明為合理可行。
[0003]隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越多的水底盾構(gòu)隧道工程陸續(xù)修建，具有埋深大、水壓高的特點(diǎn)。不同與一般地鐵隧道，水底盾構(gòu)隧道往往為城市道路隧道或鐵路隧道，具有直徑大、管片厚的特點(diǎn)。實(shí)際工程施工過程中一般采用單道彈性密封墊作為接縫防水方案，但該方案不能滿足高水壓的防水要求，因此，對(duì)于承受高水壓的超大直徑盾構(gòu)隧道，需要設(shè)置雙道防線進(jìn)行防水。此外，輸水/污水隧道等具有特殊用途的市政水工隧道，既要防止外水侵入，又要避免內(nèi)水外滲。因此，對(duì)于承受內(nèi)水壓的盾構(gòu)隧道，也需要設(shè)置雙道防線進(jìn)行防水。
[0004]對(duì)于盾構(gòu)隧道，接縫防水采用在管片內(nèi)外側(cè)設(shè)置溝槽，溝槽中埋置彈性密封墊。在管片拼裝過程中，通過拼裝機(jī)及千斤頂初步壓緊彈性密封墊，輔之以管片間的螺栓限制張開錯(cuò)位，以及后期的水土圍壓約束作用，從而達(dá)到防水的效果。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01010145789.1的中國發(fā)明專利說明書中公開了一種盾構(gòu)隧道彈性密封墊“一字型”水密性檢驗(yàn)裝置，該檢驗(yàn)裝置在上下兩塊蓋板的表面各自開矩形槽，將彈性密封墊封閉成框型后采用膠粘接在溝槽內(nèi)，用螺栓將密封墊壓緊，利用墊片模擬管片的不同張開量，同時(shí)在裝置側(cè)壁安裝限位板，以模擬管片的錯(cuò)臺(tái)情況。該裝置有著下述明顯缺陷:(1)目前盾構(gòu)隧道管片以預(yù)制鋼筋混凝土管片型式為主，該檢驗(yàn)裝置在實(shí)際檢驗(yàn)過程中采用鋼制蓋板，上面設(shè)有鋼溝槽，該裝置不能反映彈性密封墊橡膠材料和混凝土溝槽的真實(shí)接觸形態(tài)，因而試驗(yàn)結(jié)果與工程實(shí)際存在較大出入；(2)大量工程案例表明，由于施工階段管片拼裝機(jī)的施工偏差，以及運(yùn)營階段軟土地層的差異沉降等多重因素的疊加，縱縫及環(huán)縫極易出現(xiàn)15mm的錯(cuò)位量，而限于蓋板的尺寸，無法開展接縫大錯(cuò)位工況試驗(yàn)；(3)采用螺栓壓緊模擬接縫張開量，墊片限位模擬接縫錯(cuò)位量，需手工調(diào)整測(cè)量，試驗(yàn)精度較低；
(4)該發(fā)明專利定位于采用單道彈性密封墊防水的直徑6m左右的地鐵隧道，相應(yīng)的蓋板尺寸較小，無法科學(xué)評(píng)價(jià)采用雙道彈性密封墊防水的直徑1m以上的大直徑越江隧道的防水能力。
[0006]由于現(xiàn)有的盾構(gòu)隧道接縫防水多針對(duì)小直徑、淺覆土、低水壓的地鐵隧道，其一般采用單道彈性密封墊的防水構(gòu)造型式，雙道彈性密封墊作為接縫防水方案尚處于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)階段，國內(nèi)外尚無可評(píng)價(jià)其防水性能的試驗(yàn)裝置，所以亟需研制一種試驗(yàn)設(shè)置來定量分析雙道彈性密封墊的防水能力?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種隧道接縫防水性能試驗(yàn)裝置，該裝置可定量分析雙道彈性密封墊的防水能力。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種隧道接縫防水性能試驗(yàn)裝置，包括第一試模和第二試模，所述第一試模上由內(nèi)到外依次設(shè)置第一水槽、第一內(nèi)溝槽和第一外溝槽，所述第二試模上由內(nèi)至外相應(yīng)地依次設(shè)有第二水槽、第二內(nèi)溝槽和第二外溝槽，所述第一內(nèi)溝槽、第一外溝槽、第二內(nèi)溝槽和第二外溝槽均呈封閉形狀，且內(nèi)部分別嵌有彈性密封墊，第一內(nèi)溝槽內(nèi)的彈性密封墊和第二內(nèi)溝槽內(nèi)的彈性密封墊相接觸，形成內(nèi)圈密封墊；第一外溝槽內(nèi)的彈性密封墊和第二外溝槽內(nèi)的彈性密封墊相接觸，形成外圈密封墊；第一水槽和第二水槽位于內(nèi)圈密封墊以內(nèi)，形成中心水腔；內(nèi)圈密封墊和外圈密封墊之間形成框形空隙；所述第一試模上設(shè)有用于測(cè)量中心水腔壓力的水壓表和用于探測(cè)感應(yīng)框形空隙中水壓存在時(shí)的孔隙水壓力計(jì)，所述第一試?；虻诙嚹Ｉ显O(shè)有與所述中心水腔連通的注水通道；所述第一試模的上方和左右兩側(cè)各設(shè)有千斤頂，第二試模的下方和左右兩側(cè)各設(shè)有千斤頂。
[0009]進(jìn)一步地，孔隙水壓力計(jì)包括表頭和壓力計(jì)傳感元件，所述壓力計(jì)傳感元件設(shè)置在所述框形空隙中。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一試模上設(shè)有預(yù)留測(cè)孔，所述壓力計(jì)傳感元件通過預(yù)留測(cè)孔與表頭相連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述預(yù)留測(cè)孔為四個(gè)且中心軸對(duì)稱設(shè)置，所述孔隙水壓力計(jì)有四個(gè)，分別位于所述預(yù)留測(cè)孔內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，所述彈性密封墊的材質(zhì)為遇水膨脹橡膠。
[0013]優(yōu)選地，所述第一試模和第二試模均由鋼筋混凝土制成。
[0014]如上所述，本實(shí)用新型涉及的隧道接縫防水性能試驗(yàn)裝置，具有以下有益效果:
[0015]I)通過在框形空隙的四個(gè)方位設(shè)置用于探測(cè)感應(yīng)水流的孔隙水壓力計(jì)，可準(zhǔn)確判斷水流擊穿內(nèi)道密封的發(fā)生時(shí)間；
[0016]2)可精確驗(yàn)證內(nèi)圈密封墊和外圈密封墊在不同接縫張開量、錯(cuò)位量工況下的抗水壓力值，使得采用雙道彈性密封墊作為防水方案的防水能力的評(píng)價(jià)體系更加精確。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1的A-A剖面圖
[0019]圖3為圖1的B-B剖面圖
[0020]圖4為圖2的C-C剖面圖
[0021]圖5為圖3的D-D剖面圖
[0022]元件標(biāo)號(hào)說明
[0023]第一試模I
[0024]第一水槽11
[0025]第一內(nèi)溝槽 12
[0026]第一外溝槽 13
[0027]預(yù)留測(cè)孔14
[0028]第二試模2
[0029]第二水槽21
[0030]第二內(nèi)溝槽22
[0031]第二外溝槽23
[0032]注水通道24
[0033]內(nèi)圈密封墊121
[0034]外圈密封墊131
[0035]水壓表3
[0036]孔隙水壓力計(jì)4
[0037]壓力計(jì)傳感元件41
[0038]表頭42
[0039]中心水腔5
[0040]框形空隙6
[0041]千斤頂7
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0043]須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0044]如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型提供一種隧道接縫防水性能試驗(yàn)裝置，包括第一試模I和第二試模2，所述第一試模I上由內(nèi)到外依次設(shè)置第一水槽11、第一內(nèi)溝槽12和第一外溝槽13，所述第二試模上由內(nèi)至外相應(yīng)地依次設(shè)有第二水槽21、第二內(nèi)溝槽22和第二外溝槽23，所述第一內(nèi)溝槽12、第一外溝槽13、第二內(nèi)溝槽22和第二外溝槽23均呈封閉形狀，且內(nèi)部分別嵌有彈性密封墊，所述彈性密封墊嵌入的一端可粘貼在溝槽內(nèi)壁，所述彈性密封墊的材質(zhì)可選用遇水膨脹橡膠，如三元乙丙橡膠或，以增強(qiáng)整體防水性能。第一內(nèi)溝槽12內(nèi)的彈性密封墊和第二內(nèi)溝槽22內(nèi)的彈性密封墊相接觸，形成內(nèi)圈密封墊121，內(nèi)圈密封墊121的內(nèi)部為一個(gè)封閉的空間，第一水槽11和第二水槽21位于內(nèi)圈密封墊121以內(nèi)，形成中心水腔5 ;第一外溝槽13內(nèi)的彈性密封墊和第二外溝槽23內(nèi)的彈性密封墊相接觸，形成外圈密封墊131，內(nèi)圈密封墊121和外圈密封墊131之間形成框形空隙6，所述框形空隙6為一個(gè)封閉的空間；所述第一試模I上設(shè)有用于測(cè)量中心水腔5壓力的水壓表3和用于探測(cè)感應(yīng)框形空隙6中水壓存在的孔隙水壓力計(jì)4，所述第一試模I或第二試模2上設(shè)有與所述中心水腔5連