CN107101788A - 盾构隧道衬砌管片t字缝两道密封垫防水试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置及方法，该装置整体呈T字型，装置包括下部试模、上部左试模和上部右试模，下部试模、上部左试模和上部右试模在各自的接触面上由内而外依次均设置内沟槽和外沟槽，各内沟槽和外沟槽内均设有弹性密封垫，上部左外沟槽内圈为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台，上部右外沟槽内圈为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台，下部外沟槽为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台。与现有技术相比，本发明具有真实模拟T字缝两道密封垫不同受力情况下的防水试验、模型精度高和真实模拟不同错位情况下的防水能力试验等优点。
Description
技术领域
本发明涉及盾构隧道技术领域，尤其是涉及一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置及方法。
背景技术
作为盾构法施工技术的重要组成部分，衬砌管片的错缝拼装技术一直是工程界关注的重点。错缝拼装管片隧道在变形、防水控制方面的优越性，以及为盾构自动化施工技术的发展提供的广阔前景。
错缝拼装方式下，纵、环缝相交处仅有三缝交汇，形成T字缝，相比于通缝拼装下的十字缝，接缝的防水条件较易处理；而且错缝拼装下的T字缝接缝变形小，对于防水也是十分有利的。
对于错缝拼装下T字缝的防水性能的试验研究，目前较为常见的就是GB18173.4-2010《高分子防水材第4部分：盾构法隧道管片用橡胶密封垫》中所提到T字缝单道防水试验装置，该装装置通过中心注压，由内而外突破一道弹性T字形密封垫。但是，随着隧道越建越深，隧道外部水压也越来越高，同时隧道断面也极易会遇到渗透系性很强的粉细砂地层，一旦发生漏水，隧道结构的安全性能将得不到保证。因此，从减少管片衬砌结构渗漏水机率，以及确保工程与周边环境安全出发，在高水压条件下推荐采用双道防水方案。现有的装置无法科学的模拟实际管片错缝拼装T字缝下两道防水密封垫防水能力。
现有的针对T字缝两道防水的试验装置较少，主要在传统的防水试验装置上设置两道封闭的沟槽，嵌入弹性密封垫，通过中心注水，用以模拟高压水依此穿越两道防水密封垫的工况。该装置主要有如下缺陷：实际的工况下，盾构隧道接缝两道弹性密封垫的张开量与压缩量是由接头的受力状态来确定的，无论接头承受正弯矩还是负弯矩，受压侧的防水密封垫的必然是紧密贴合，而处在受拉侧的防水密封垫必然有一定的张开量，而已有的两道防水密封垫试验装置，其两道密封垫保持同步的压缩量变化，其受力状态本质上是相同的。因此，无法科学的模拟实际管片接头受力状态下两道防水密封垫的防水效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，该装置整体呈T字型，所述的装置包括下部试模、上部左试模和上部右试模，所述的下部试模处于T字型横边部分，所述的上部左试模和上部右试模截面均为直角状，所述的上部左试模和上部右试模均有一条直角边与下部试模连接，所述的上部左试模的另一条直角边和上部右试模的另一条直角边连接构成T字型竖边部分，所述的下部试模、上部左试模和上部右试模在各自的接触面上由内而外依次均设置内沟槽和外沟槽，各内沟槽和外沟槽内均设有弹性密封垫，上部左外沟槽内圈为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台，上部右外沟槽内圈为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台，下部外沟槽为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台。
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凹槽时，所述的下部外沟槽内圈为平面；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凹槽时，所述的下部外沟槽内圈设有凹槽；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凸台时，所述的下部外沟槽内圈为平面；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凸台时，所述的下部外沟槽内圈设有矩形凸台；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均为平面时，所述的下部外沟槽内圈设有矩形凸台；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均为平面时，所述的下部外沟槽内圈设有矩形凹槽；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凹槽时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈为平面；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凹槽时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凹槽；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凸台时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈为平面；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凸台时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凸台；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈为平面时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凸台；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈为平面时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凹槽。
所述的下部试模、上部左试模和上部右试模之间分别通过螺栓连接，所述的下部试模、上部左试模和上部右试模上均设有螺栓孔。
所述的上部左内沟槽内设置上部左内圈弹性密封垫，所述的上部右内沟槽内设置上部右内圈弹性密封垫，所述的下部内沟槽内设置下部内圈弹性密封垫，所述的上部左外沟槽内设置上部左外圈弹性密封垫，所述的上部右外沟槽内设置上部右外圈弹性密封垫，所述的下部外沟槽内设置下部外圈弹性密封垫。
位于T字型横边的上部左内圈弹性密封垫、上部右内圈弹性密封垫分别与下部内圈弹性密封垫贴合，位于T字型竖边的上部左内圈弹性密封垫和上部右内圈弹性密封垫贴合，共同组成内圈防水密封垫，内圈防水密封垫内部腔体构成第一密封腔；位于T字型横边的上部左外圈弹性密封垫、上部右外圈弹性密封垫分别与下部外圈弹性密封垫贴合，位于T字型竖边的上部左外圈弹性密封垫和上部右外圈弹性密封垫贴合，共同组成外圈防水密封垫，内圈防水密封垫与外圈防水密封垫之间的腔体构成第二密封腔。
所述第一密封腔、第二密封腔内均安装有进水通道、排水通道和水压计。
所述上部左内沟槽、上部右内沟槽、下部内沟槽、上部左外沟槽、上部右外沟槽和下部外沟槽均呈封闭状。
一种上述任一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置的测试方法，该方法包括以下步骤：
S1、根据试验工况确定弹性密封垫所需张开量，根据张开量设置矩形凹槽或矩形凸台；
S2、在上部左内沟槽、上部左外沟槽、上部右内沟槽、上部右外沟槽、下部内沟槽和下部外沟槽上分别安装弹性密封垫；
S3、拼装三块钢板试模，使三块钢板试模的错位量达到设定值后，拧紧螺栓；
S4、打开装置上的分别位于第一密封腔和第二密封腔的两套排气阀门，从两个进水口注水，至两个排气口有水流出，关闭第二密封腔进水通道和排水通道，关闭第一密封腔的排水通道；
S5、从第一密封腔的进水口继续进行注水，至第一密封腔的水压计读数稳定，将此时第一密封腔水压计的读数作为该工况下内圈防水密封垫的耐压值；
S6、从第一密封腔的进水口继续进行注水，至外圈防水密封垫漏水或加压系统水压表水压无法继续上升时，读取第一密封腔的水压计稳定读数，该稳定读数即为两道防水密封垫的综合防水耐压值；
S7、该组实验结束后，排空装置中的水，调整上部左试模、上部右试模和下部试模间的错位量，重复S4-S6，进行下一组实验。
所述的上部左内沟槽内设置上部左内圈弹性密封垫，所述的上部右内沟槽内设置上部右内圈弹性密封垫，所述的下部内沟槽内设置下部内圈弹性密封垫，所述的上部左外沟槽内设置上部左外圈弹性密封垫，所述的上部右外沟槽内设置上部右外圈弹性密封垫，所述的下部外沟槽内设置下部外圈弹性密封垫；
位于T字型横边的上部左内圈弹性密封垫、上部右内圈弹性密封垫分别与下部内圈弹性密封垫贴合，位于T字型竖边的上部左内圈弹性密封垫和上部右内圈弹性密封垫贴合，共同组成内圈防水密封垫，内圈防水密封垫内圈构成第一密封腔；位于T字型横边的上部左外圈弹性密封垫、上部右外圈弹性密封垫分别与下部外圈弹性密封垫贴合，位于T字型竖边的上部左外圈弹性密封垫和上部右外圈弹性密封垫贴合，共同组成外圈防水密封垫，内圈防水密封垫与外圈防水密封垫之间的腔体构成第二密封腔。
所述第一密封腔、第二密封腔内均安装有进水通道、排水通道和水压计。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、真实模拟T字缝两道密封垫不同受力情况下的防水试验：与现有的试验装置相比，本装置能够真实模拟实际盾构隧道衬砌管片T字缝两道防水密封垫任意受力变形状态下的防水能力，对上部左试模、上部右试模和下部试模各沟槽进行组合加工，比如，可以创造出T字缝的下部“一”字缝和上部的“∣”字缝的两道防水密封条分别出现一条张开量为0，另一侧有一定张开量的工况，解决了现有的两道密封垫防水试验装置只能同步变化内外两道密封垫压缩或张开量的弊端；
2、模型精度高：本装置优先采用钢试模进行加工，其精度是远远大于钢筋混凝土试模；
3、真实模拟不同错位情况下的防水能力试验：通过在上部左试模、上部右试模和下部试模接触面上设置垫块，拧紧螺栓后即可进行不同错位量的试验。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的下部试模的结构示意图；
图3为本发明的上部右试模的结构示意图；
图4为本发明的上部左试模的结构示意图；
图5是本发明的剖面图；
图6是图5中a部位装置外圈密封垫接触详图(图示张开量为0)；
图7是图5中b部位装置内圈密封垫接触详图(图示张开量为L1)；
图8是图5中c部位装置内圈密封垫接触详图(图示张开量为0)；
图9是图5中d部位装置内圈密封垫接触详图(图示张开量为L2)；
图10是本发明的一种实施例的结构示意图；
1、下部试模；101、下部内圈弹性密封垫；102、下部外圈弹性密封垫；103、第一密封腔进水通道；1031、第一密封腔进水通道阀门；104、第二密封腔进水通道；1041、第二密封腔进水通道阀门；105、下部长螺栓孔；106、下部内沟槽；107、下部外沟槽；2、上部右试模；201、上部右内圈弹性密封垫；202、上部右外圈弹性密封垫；203、第一密封腔水压计；204、第二密封腔水压计；205、上部右长螺栓孔；206、上部右加劲肋板；207、上部右内沟槽；208、上部右外沟槽；3、上部左试模；301、上部左内圈弹性密封垫；302、上部左外圈弹性密封垫；303、第一密封腔排水通道；3031、第一密封腔排水通道阀门；304、第二密封腔排水通道；3041、第二密封腔排水通道阀门；305、上部左长螺栓孔；306、上部左加劲肋板；307、上部左内沟槽；308、上部左外沟槽；4、连接螺栓；5、第一密封腔；6、第二密封腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例中的一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，如图1所示，通过将下部试模和上部右试模的内、外沟槽设置成不同高差，在安装完两道弹性密封垫后，将三块试模压紧，可以创造出T字缝的下部“一”字缝和上部的“∣”字缝的两道防水密封条分别出现一条张开量为0，另一侧有一定张开量的工况，进而通过两套注水与排水通道进行注排水，将第一、第二密封腔中的空气排出，最后通过第一密封腔的注水通道，从中心注水，模拟高压水依次突破两道T字型弹性密封垫的情形，从而达到精确测量两道T字型弹性密封垫防水能力的目的。
该装置主要包括：下部试模1、上部右试模2和上部左试模3，它们采用连接螺栓4进行连接。
如图2所示，下部试模1包括：下部外圈弹性密封垫102、下部内圈弹性密封垫101、第一密封腔进水通道103、第二密封腔进水通道104、下部长螺栓孔105、下部内沟槽106、下部外沟槽107。所述下部内圈弹性密封垫101、下部外圈弹性密封垫102分别被安装在下部内沟槽106、下部外沟槽107中。所述第一密封腔进水通道103上带有第一密封腔进水通道阀门1031，所述第二密封腔进水通道104上亦带有第二密封腔进水通道阀门1041。
如图3所示，上部右试模2包括：上部右内圈弹性密封垫201、上部右外圈弹性密封垫202、第一密封腔水压计203、第二密封腔水压计204、上部右长螺栓孔205、上部右加劲肋板206、上部右内沟槽207和上部右外沟槽208。所述上部右内圈弹性密封垫201、上部右外圈弹性密封垫202分别被安装在上部右内沟槽207、上部右外沟槽208中。
如图4所示，上部左试模3包括：上部左内圈弹性密封垫301、上部左外圈弹性密封垫302、第一密封腔排水通道303、第二密封腔排水通道304、上部左长螺栓孔305、上部左加劲肋板306、上部左内沟槽307和上部左外沟槽308。所述第一密封腔排水通道303上带有第一密封腔排水通道阀门3031，所述第二密封腔排水通道304上亦带有第二密封腔排水通道阀门3041。
第一密封腔5中可安装第一密封腔水压计203，第二密封腔6可安装第二密封腔水压计204。
上部左外沟槽内圈为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台，上部右外沟槽内圈为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台，下部外沟槽为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台。
本实施例中位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均为平面，所述的下部外沟槽内圈设有矩形凹槽；位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈为平面，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凹槽。
下部试模、上部左试模和上部右试模上均设置长螺栓孔，可以进行实际上下试模间的错位设置。
下部试模、上部左试模和上部右试模优先采用加工精度较高的钢板。当然，也可采用钢筋混凝土浇筑，考虑到钢筋混凝土强度不如钢板，如果采用钢筋混凝土制作时，其尺寸需要作一定的调整。
采用本发明实施例中一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置的测试方法，包括以下步骤：
1)、首先分别确定试验所需要测量的T字型的下部“一”字缝和上部“∣”字缝中两道密封垫受拉侧的张开量值，优选地，可将下部“一”字缝和上部“∣”字缝受拉侧张开量都取为实际盾构隧道防水密封垫张开量的最大值，如7mm。其次分别确定实际工况中高压水击穿下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受压侧密封垫和受压侧密封垫的顺序，本实施例中设置高压水均先突破下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受拉侧密封垫，再突破受压侧密封垫，可以加工成位于T字型横边的上部左内沟槽所在平面无凹凸，位于T字型横边的上部右内沟槽无凹凸，下部内沟槽所在平面内凹7mm；位于T字型竖边的上部左内沟槽所在平面无凹凸，位于T字型竖边的上部右内沟槽所在平面内凹7mm。则实际装置密封垫的设置可以参照图5，只需将图7中的L1和图9中的L2均设置成7mm即可。如图6和图8所示，分别为图5中a部位和c部位装置外圈密封垫接触详图张开量均为0；
2)、在下部试模1和上部右试模2以及上部左试模3上涂抹防水胶，并分别在各内外沟槽内粘上弹性密封垫，停放一段时间，使弹性密封垫和试模粘贴牢固。
3)、拼装三块钢板试模，先拼装上部左试模3和上部右试模2，拧紧使两块钢板试模的螺栓，使得两块钢板试模能够正对着紧密接触，形成一个整体的上部试模。接着拼装上部试模(即上部左试模、上部右试模合成的整体)和下部试模1，首先调整两者之间的错位量，使得错位量达到设定值后，拧紧螺栓，使得上部试模和下部试模1能够紧密接触。其中，错位量的取值可以根据经验，一般盾构隧道中考虑到拼装误差和沉降等诸多因素的影响，可出现达15mm左右的错位量。优选地，考虑到最不利的工况，在试验时可以将错位量取为15mm。
4)、打开第一密封腔进水通道阀门1031和第一密封腔排水通道阀门3031，同时打开第二密封腔进水通道阀门1041和第二密封腔排水通道阀门3041，从两个进水通道开始注水，当两个排水通道有水排出时，即可认为第一密封腔5、第二密封腔6中的空气已被排出。接着关闭第二密封腔进水通道阀门1041和第二密封腔排水通道阀门3041，关闭第一密封腔排水通道阀门3031，从第一密封腔进水通道103开始加压进行注水。
5)、增量加压，每次加压后保压一定时间。观察第一密封腔水压计203和第二密封腔水压计204读数的变化，当第一密封腔水压计203的读数稳定，第二密封腔水压计204读数突然增大，则可认为高压水流已经突破内圈防水密封垫，此时记录第一密封腔水压计203的读数，可将此读数作为该工况下内圈密封垫的耐压值。
6)、继续通过第一密封腔的进水通道103进行加压注水，当观察到外圈密封垫漏水或加压系统水压表水压无法继续上升时，读取第一密封腔水压计203稳定读数，此时的稳定读数即为两道T字型防水密封垫的综合防水能力。
7)试验结束后，卸掉压力，可调整相应的错位量，重复步骤4～5，进行下一组试验。
实施例2
本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凹槽，所述的下部外沟槽内圈为平面；位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凹槽，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈为平面。该装置的其他部分与实施例1相同。
利用本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置的测试方法，该方法步骤1)为：
首先分别确定试验所需要测量的T字型的下部“一”字缝和上部“∣”字缝中两道密封垫受拉侧的张开量值，优选地，可将下部“一”字缝和上部“∣”字缝受拉侧张开量都取为实际盾构隧道防水密封垫张开量的最大值，如7mm。其次分别确定实际工况中高压水击穿下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受压侧密封垫和受压侧密封垫的顺序，本实施例中设置高压水均先突破下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受拉侧密封垫，再突破受压侧密封垫，因此，可以加工成位于T字型横边的上部左内沟槽所在平面内凹7mm，位于T字型横边的上部右内沟槽内凹7mm，下部内沟槽所在平面无凹凸；位于T字型竖边的上部左内沟槽所在平面内凹7mm，位于T字型竖边的上部右内沟槽所在平面无凹凸。
其他步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凹槽，所述的下部外沟槽内圈设有凹槽；位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凹槽，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凹槽。该装置的其他部分与实施例1相同。
利用本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置的测试方法，该方法步骤1)为
首先分别确定试验所需要测量的T字型的下部“一”字缝和上部“∣”字缝中两道密封垫受拉侧的张开量值，优选地，可将下部“一”字缝和上部“∣”字缝受拉侧张开量都取为实际盾构隧道防水密封垫张开量的最大值，如7mm。其次分别确定实际工况中高压水击穿下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受压侧密封垫和受压侧密封垫的顺序，本实施例中设置高压水均先突破下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受拉侧密封垫，再突破受压侧密封垫，因此，可以加工成位于T字型横边的上部左内沟槽所在平面内凹3mm，位于T字型横边的上部右内沟槽内凹3mm，下部内沟槽所在平面内凹4mm；位于T字型竖边的上部左内沟槽所在平面内凹3mm，位于T字型竖边的上部右内沟槽所在平面内凹4mm。
其他步骤与实施例1相同。
实施例4
本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凸台，所述的下部外沟槽内圈为平面；位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凸台，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈为平面。该装置的其他部分与实施例1相同。
利用本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置的测试方法，该方法步骤1)为
首先分别确定试验所需要测量的T字型的下部“一”字缝和上部“∣”字缝中两道密封垫受拉侧的张开量值，优选地，可将下部“一”字缝和上部“∣”字缝受拉侧张开量都取为实际盾构隧道防水密封垫张开量的最大值，如7mm。其次分别确定实际工况中高压水击穿下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受压侧密封垫和受压侧密封垫的顺序，本实施例中设置高压水均先突破下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受压侧密封垫，再突破受拉侧密封垫，因此，可以加工成位于T字型横边的上部左内沟槽所在平面外凸7mm，位于T字型横边的上部右内沟槽外凸7mm，下部内沟槽所在平面无凹凸；位于T字型竖边的上部左内沟槽所在平面外凸7mm，位于T字型竖边的上部右内沟槽所在平面无凹凸。
其他步骤与实施例1相同。
实施例5
本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凸台，所述的下部外沟槽内圈设有矩形凸台；位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凸台，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凸台。该装置的其他部分与实施例1相同。
利用本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置的测试方法，该方法步骤1)为
首先分别确定试验所需要测量的T字型的下部“一”字缝和上部“∣”字缝中两道密封垫受拉侧的张开量值，优选地，可将下部“一”字缝和上部“∣”字缝受拉侧张开量都取为实际盾构隧道防水密封垫张开量的最大值，如7mm。其次分别确定实际工况中高压水击穿下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受压侧密封垫和受压侧密封垫的顺序，本实施例中设置高压水均先突破下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受压侧密封垫，再突破受拉侧密封垫，因此，可以加工成位于T字型横边的上部左内沟槽所在平面外凸3mm，位于T字型横边的上部右内沟槽外凸3mm，下部内沟槽所在平面外凸4mm；位于T字型竖边的上部左内沟槽所在平面外凸3mm，位于T字型竖边的上部右内沟槽所在平面外凸4mm。
其他步骤与实施例1相同。
实施例6
本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均为平面，所述的下部外沟槽内圈设有矩形凸台；位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈为平面，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凸台。如图10所示。该装置的其他部分与实施例1相同。
利用本实施例中的盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置的测试方法，该方法步骤1)为
首先分别确定试验所需要测量的T字型的下部“一”字缝和上部“∣”字缝中两道密封垫受拉侧的张开量值，优选地，可将下部“一”字缝和上部“∣”字缝受拉侧张开量都取为实际盾构隧道防水密封垫张开量的最大值，如7mm。其次分别确定实际工况中高压水击穿下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受压侧密封垫和受压侧密封垫的顺序，本实施例中设置高压水均先突破下部“一”字缝和上部“∣”字缝的受压侧密封垫，再突破受拉侧密封垫，因此，可以加工成位于T字型横边的上部左内沟槽所在平面无凹凸，位于T字型横边的上部右内沟槽无凹凸，下部内沟槽所在平面外凸7mm；位于T字型竖边的上部左内沟槽所在平面无凹凸，位于T字型竖边的上部右内沟槽所在平面外凸7mm。
其他步骤与实施例1相同。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，该装置整体呈T字型，所述的装置包括下部试模(1)、上部左试模(3)和上部右试模(2)，所述的下部试模(1)处于T字型横边部分，所述的上部左试模(3)和上部右试模(2)截面均为直角状，所述的上部左试模(3)和上部右试模(2)均有一条直角边与下部试模(1)连接，所述的上部左试模(3)的另一条直角边和上部右试模(2)的另一条直角边连接构成T字型竖边部分，所述的下部试模(1)、上部左试模(3)和上部右试模(2)在各自的接触面上由内而外依次均设置内沟槽和外沟槽，各内沟槽和外沟槽内均设有弹性密封垫，其特征在于，上部左外沟槽内圈为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台，上部右外沟槽内圈为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台，下部外沟槽为平面或设有矩形凹槽或矩形凸台。
2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，其特征在于，
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凹槽时，所述的下部外沟槽内圈为平面；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凹槽时，所述的下部外沟槽内圈设有凹槽；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凸台时，所述的下部外沟槽内圈为平面；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均设有矩形凸台时，所述的下部外沟槽内圈设有矩形凸台；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均为平面时，所述的下部外沟槽内圈设有矩形凸台；
当位于T字型横边的上部左外沟槽内圈、上部右外沟槽内圈均为平面时，所述的下部外沟槽内圈设有矩形凹槽；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凹槽时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈为平面；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凹槽时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凹槽；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凸台时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈为平面；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈设有矩形凸台时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凸台；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈为平面时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凸台；
当位于T字型竖边的上部左外沟槽内圈为平面时，位于T字型竖边的上部右外沟槽内圈设有矩形凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，其特征在于，所述的下部试模(1)、上部左试模(3)和上部右试模(2)之间分别通过螺栓连接，所述的下部试模(1)、上部左试模(3)和上部右试模(2)上均设有螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，其特征在于，所述的上部左内沟槽内设置上部左内圈弹性密封垫(301)，所述的上部右内沟槽内设置上部右内圈弹性密封垫(201)，所述的下部内沟槽内设置下部内圈弹性密封垫(101)，所述的上部左外沟槽内设置上部左外圈弹性密封垫(302)，所述的上部右外沟槽内设置上部右外圈弹性密封垫(202)，所述的下部外沟槽内设置下部外圈弹性密封垫(102)。
5.根据权利要求4所述的一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，其特征在于，位于T字型横边的上部左内圈弹性密封垫(301)、上部右内圈弹性密封垫(201)分别与下部内圈弹性密封垫(101)贴合，位于T字型竖边的上部左内圈弹性密封垫(301)和上部右内圈弹性密封垫(201)贴合，共同组成内圈防水密封垫，内圈防水密封垫内部腔体构成第一密封腔；位于T字型横边的上部左外圈弹性密封垫(302)、上部右外圈弹性密封垫(202)分别与下部外圈弹性密封垫(102)贴合，位于T字型竖边的上部左外圈弹性密封垫(302)和上部右外圈弹性密封垫(202)贴合，共同组成外圈防水密封垫，内圈防水密封垫与外圈防水密封垫之间的腔体构成第二密封腔。
6.根据权利要求5所述的一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，其特征在于，所述的第一密封腔、第二密封腔内均安装有进水通道、排水通道和水压计。
7.根据权利要求2所述的一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置，其特征在于，所述上部左内沟槽、上部右内沟槽、下部内沟槽、上部左外沟槽、上部右外沟槽和下部外沟槽均呈封闭状。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述的一种盾构隧道衬砌管片T字缝两道密封垫防水试验装置的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、根据试验工况确定弹性密封垫所需张开量，根据张开量设置相应的矩形凹槽或矩形凸台；
S2、在上部左内沟槽、上部左外沟槽、上部右内沟槽、上部右外沟槽、下部内沟槽和下部外沟槽上分别安装弹性密封垫；
S3、拼装三块钢板试模，使三块钢板试模的错位量达到设定值后，拧紧螺栓；
S4、打开装置上的分别位于第一密封腔和第二密封腔的两套排气阀门，从两个进水口注水，至两个排气口有水流出，关闭第二密封腔进水通道和排水通道，关闭第一密封腔的排水通道；
S5、从第一密封腔的进水口继续进行注水，至第一密封腔的水压计读数稳定，将此时第一密封腔水压计的读数作为该工况下内圈防水密封垫的耐压值；
S6、从第一密封腔的进水口继续进行注水，至外圈防水密封垫漏水或加压系统水压表水压无法继续上升时，读取第一密封腔的水压计稳定读数，该稳定读数即为两道防水密封垫的综合防水耐压值；
S7、该组实验结束后，排空装置中的水，调整上部左试模(3)、上部右试模(2)和下部试模(1)间的错位量，重复S4-S6，进行下一组实验。
9.根据权利要求8所述的一种测试方法，其特征在于，所述的上部左内沟槽内设置上部左内圈弹性密封垫(301)，所述的上部右内沟槽内设置上部右内圈弹性密封垫(201)，所述的下部内沟槽内设置下部内圈弹性密封垫(101)，所述的上部左外沟槽内设置上部左外圈弹性密封垫(302)，所述的上部右外沟槽内设置上部右外圈弹性密封垫(202)，所述的下部外沟槽内设置下部外圈弹性密封垫(102)；
位于T字型横边的上部左内圈弹性密封垫(301)、上部右内圈弹性密封垫(201)分别与下部内圈弹性密封垫(101)贴合，位于T字型竖边的上部左内圈弹性密封垫(301)和上部右内圈弹性密封垫(201)贴合，共同组成内圈防水密封垫，内圈防水密封垫内圈构成第一密封腔；位于T字型横边的上部左外圈弹性密封垫(302)、上部右外圈弹性密封垫(202)分别与下部外圈弹性密封垫(102)贴合，位于T字型竖边的上部左外圈弹性密封垫(302)和上部右外圈弹性密封垫(202)贴合，共同组成外圈防水密封垫，内圈防水密封垫与外圈防水密封垫之间的腔体构成第二密封腔。
10.根据权利要求9所述的一种测试方法，其特征在于，所述第一密封腔、第二密封腔内均安装有进水通道、排水通道和水压计。
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