CN108593453A - 盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置 - Google Patents

盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108593453A
CN108593453A CN201810601730.5A CN201810601730A CN108593453A CN 108593453 A CN108593453 A CN 108593453A CN 201810601730 A CN201810601730 A CN 201810601730A CN 108593453 A CN108593453 A CN 108593453A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hoop beam
hoop
prototype segment
shield tunnel
steel strand
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810601730.5A
Other languages
English (en)
Inventor
封坤
何川
韩先才
苏昂
张晓阳
涂新斌
梁坤
张力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Southwest Jiaotong University
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN201810601730.5A priority Critical patent/CN108593453A/zh
Publication of CN108593453A publication Critical patent/CN108593453A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
    • G01N3/12—Pressure testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0016—Tensile or compressive
    • G01N2203/0019—Compressive
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/0042—Pneumatic or hydraulic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置，包括在盾构隧道原型管片结构外周面上纵向设置的环箍梁；环箍梁的一侧有千斤顶，环箍梁的另一侧固定钢绞线的锚固端；钢绞线的另一端穿过环箍梁上的锚固孔，在盾构隧道结构原型管片上环绕一周后，再穿过环箍梁上的千斤顶孔与千斤顶的顶杆相连；其隧道原型管片结构外周面上的环箍梁有四根，相邻的环箍梁的弧度间隔为90°；且环箍梁与隧道原型管片结构相对的内表面的纵向两端设有厚度大于钢绞线直径的垫块，环箍梁通过垫块贴合在隧道原型管片结构的外周面上。试验时，采用该加载装置加载的水压分布与隧道实际承受的水压分布更符，其试验结果误差小，可靠性高；且试验更简便、试验成本低。

Description

盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置
技术领域
本发明涉及一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置
背景技术
海底、江底的水下盾构隧道结构承受的水压很大。水压对隧道结构的作用和影响作用不可忽略，严重时会导致隧道毁损。通过水压加载下的盾构隧道原型管片结构试验能测试出水压对隧道结构的作用和影响，从而对水下盾构隧道结构的设计和施工给出可靠的试验依据，以保证隧道建设和营运的安全。
目前，盾构隧道原型管片结构的水压施加，是采用自锚、环箍式的设备实现。即：在盾构隧道结构原型管片外周面上相隔180°、沿管片宽度方向设置两根环箍梁；每根环箍梁一侧设置有环箍千斤顶，另一侧固定钢绞线的锚固端；钢绞线的另一端穿过环箍梁上的锚固孔，在盾构隧道结构管片上环绕一周后，再穿过环箍梁上的千斤顶孔与环箍千斤顶的顶杆相连。两根环箍梁通过千斤顶及钢绞线提供压力来模拟水压力。该加载设备存在如下的问题和隐患：
(1)预应力钢绞线与管片外弧面混凝土之间存在摩擦力，使得环箍钢绞线的拉力自环箍梁沿圆周不均匀减小，在力的叠加效应下，等效水压在两根环箍梁位置最大，水压力沿着圆周分布不均；这与隧道实际承受的水压分布不符，导致其试验结果误差大，可靠性低。
(2)加载装置的适应性差，对不同幅宽管片的试验，必须更换不同环箍梁长度的加载装置，增加了试验的难度和成本。
(3)钢绞线的两端在管片幅宽方向错位(存在高度差)，使得环箍梁体存在扭矩作用；加之只用两个环箍梁及其钢绞线进行加载，每个钢绞线上的拉力较大，这种扭矩作用更加明显，可能导致环箍梁发生倾斜，产生严重的安全隐患。
(4)一个环箍梁的钢绞线在绕过另一个环箍梁时，需要通过另一个环箍梁内侧面的凹槽。对凹槽的位置和大小的加工精度要求高，稍有错位即会影响拉力的传递、并产生应力集中，影响试验结果的可靠性。
发明内容
本发明的目的是提出一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置，在盾构隧道原型管片结构试验时，采用该加载装置加载的水压分布与隧道实际承受的水压分布更符，其试验结果误差小，可靠性高；且试验更简便、试验成本低。
本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置，包括在盾构隧道原型管片结构外周面上纵向设置的环箍梁；环箍梁的一侧有千斤顶，环箍梁的另一侧固定钢绞线的锚固端；钢绞线的另一端穿过环箍梁上的锚固孔，在盾构隧道结构原型管片上环绕一周后，再穿过环箍梁上的千斤顶孔与千斤顶的顶杆相连；其特征在于：
所述的隧道原型管片结构外周面上的环箍梁有四根，相邻的环箍梁的弧度间隔为90°；且环箍梁与隧道原型管片结构相对的内表面的纵向两端设有厚度大于钢绞线直径的垫块，环箍梁通过垫块贴合在隧道原型管片结构的外周面上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、水压在四根环箍梁之间的90°弧度区间内进行变化分布，其水压力沿圆周分布的均匀程度明显提高；更符合隧道实际承受的水压分布，使其试验结果误差更小，可靠性提高。
二、由四根环箍梁及其钢绞线共同对管片进行施压，每根环箍梁及其钢绞线的拉力降低，每根环箍梁上的扭矩作用也降低；减轻或避免了环箍梁发生倾斜的的安全隐患。
三、一个环箍梁的钢绞线在绕过另外的环箍梁时，需要通过的是另外的环箍梁在两个垫块之间的大间隙空间。对垫块的加工要求极低，钢绞线不会对不上两个垫块之间的大间隙空间，避免了钢绞线与环箍梁凹槽错位产生的拉力传递受阻、应力集中的弊端，提高了试验结果的可靠性。且对垫块的加工、安装要求极低，也减低了试验成本。
进一步，本发明的环箍梁由两节以上的环箍节通过法兰连接构成，且每个环箍节的内侧面的纵向两端均设有垫块。
这样，对不同纵向长度的管片结构的试验，只需法兰连接对应节数的环箍节，即可进行相应的试验；而无需更换不同环箍梁长度的加载装置。提高了本发明装置的适应性，降低了试验的难度和成本。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明的盾构隧道的组合式水压加载装置的主视图。
图2是图1的俯视结构示意图。
具体实施方式
实施例
图1、图2示出，本发明的第一种具体实施方式为，一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置，包括在盾构隧道原型管片结构1外周面上纵向设置的环箍梁2；环箍梁2的一侧有千斤顶4，环箍梁2的另一侧固定钢绞线3的锚固端3A；钢绞线3的另一端穿过环箍梁2上的锚固孔，在盾构隧道结构原型管片1上环绕一周后，再穿过环箍梁2上的千斤顶孔2A与千斤顶4的顶杆相连；其特征在于：
所述的隧道原型管片结构1外周面上的环箍梁2有四根，相邻的环箍梁2的弧度间隔为90°；且环箍梁2与隧道原型管片结构1相对的内表面的纵向两端设有厚度大于钢绞线3直径的垫块5，环箍梁2通过垫块5贴合在隧道原型管片结构1的外周面上。
本例的环箍梁2由两节以上的环箍节通过法兰连接构成，且每个环箍节的内侧面的纵向两端均设有垫块5。

Claims (2)

1.一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置，包括在盾构隧道原型管片结构(1)外周面上纵向设置的环箍梁(2)；环箍梁(2)的一侧有千斤顶(4)，环箍梁(2)的另一侧固定钢绞线(3)的锚固端(3A)；钢绞线(3)的另一端穿过环箍梁(2)上的锚固孔，在盾构隧道结构原型管片(1)上环绕一周后，再穿过环箍梁(2)上的千斤顶孔(2A)与千斤顶(4)的顶杆相连；其特征在于：
所述的隧道原型管片结构(1)外周面上的环箍梁(2)有四根，相邻的环箍梁(2)的弧度间隔为90°；且环箍梁(2)与隧道原型管片结构(1)相对的内表面的纵向两端设有厚度大于钢绞线(3)直径的垫块(5)，环箍梁(2)通过垫块(5)贴合在隧道原型管片结构(1)的外周面上。
2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置，其特征在于：所述的环箍梁(2)由两节以上的环箍节通过法兰连接构成，且每个环箍节的内侧面的纵向两端均设有垫块(5)。
CN201810601730.5A 2018-06-12 2018-06-12 盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置 Pending CN108593453A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810601730.5A CN108593453A (zh) 2018-06-12 2018-06-12 盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810601730.5A CN108593453A (zh) 2018-06-12 2018-06-12 盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108593453A true CN108593453A (zh) 2018-09-28

Family

ID=63623484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810601730.5A Pending CN108593453A (zh) 2018-06-12 2018-06-12 盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108593453A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109507049A (zh) * 2018-12-04 2019-03-22 中冶建筑研究总院有限公司 一种构件的预应力加载装置及加载方法
CN109556965A (zh) * 2018-11-26 2019-04-02 上海市基础工程集团有限公司 盾构管片力学性能模拟试验装置
CN109989769A (zh) * 2019-04-08 2019-07-09 宁波大学 一种带临时支撑的类矩形盾构隧道用管片结构及施工方法
CN112129620A (zh) * 2020-09-29 2020-12-25 中铁工程装备集团有限公司 一种管节加载试验分配梁、试验装置及试验方法
CN114279837A (zh) * 2021-12-16 2022-04-05 中铁隧道局集团有限公司 立式真空隧道用管片检测机、翻转机及检测机的安装方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2890553Y (zh) * 2006-02-24 2007-04-18 衡水长江预应力有限公司 大流量向心应力治污管道
CN101403645A (zh) * 2008-11-12 2009-04-08 西南交通大学 一种水压、土压独立加载的盾构隧道结构原型试验装置
JP2009161988A (ja) * 2008-01-07 2009-07-23 Ohbayashi Corp 鋼製セグメント、シールドトンネルの構築方法
CN102095594A (zh) * 2010-12-17 2011-06-15 西南交通大学 一种盾构隧道结构原型试验水压施加装置
CN102536265A (zh) * 2012-02-03 2012-07-04 葛洲坝集团第五工程有限公司 盾构隧道预应力衬砌施工方法及所用的预应力管片
CN202530384U (zh) * 2012-05-11 2012-11-14 东北林业大学 预应力锚具
CN103243863A (zh) * 2013-05-22 2013-08-14 北京市建筑工程研究院有限责任公司 预应力线材加固柱体的张拉锚固系统及施工方法
CN107905453A (zh) * 2017-12-19 2018-04-13 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 采用浮动锚固体对圆形筒仓的体外预应力钢绞线加固结构
CN208334080U (zh) * 2018-06-12 2019-01-04 国家电网有限公司 一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2890553Y (zh) * 2006-02-24 2007-04-18 衡水长江预应力有限公司 大流量向心应力治污管道
JP2009161988A (ja) * 2008-01-07 2009-07-23 Ohbayashi Corp 鋼製セグメント、シールドトンネルの構築方法
CN101403645A (zh) * 2008-11-12 2009-04-08 西南交通大学 一种水压、土压独立加载的盾构隧道结构原型试验装置
CN102095594A (zh) * 2010-12-17 2011-06-15 西南交通大学 一种盾构隧道结构原型试验水压施加装置
CN102536265A (zh) * 2012-02-03 2012-07-04 葛洲坝集团第五工程有限公司 盾构隧道预应力衬砌施工方法及所用的预应力管片
CN202530384U (zh) * 2012-05-11 2012-11-14 东北林业大学 预应力锚具
CN103243863A (zh) * 2013-05-22 2013-08-14 北京市建筑工程研究院有限责任公司 预应力线材加固柱体的张拉锚固系统及施工方法
CN107905453A (zh) * 2017-12-19 2018-04-13 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 采用浮动锚固体对圆形筒仓的体外预应力钢绞线加固结构
CN208334080U (zh) * 2018-06-12 2019-01-04 国家电网有限公司 一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载设备

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109556965A (zh) * 2018-11-26 2019-04-02 上海市基础工程集团有限公司 盾构管片力学性能模拟试验装置
CN109556965B (zh) * 2018-11-26 2021-07-30 上海市基础工程集团有限公司 盾构管片力学性能模拟试验装置
CN109507049A (zh) * 2018-12-04 2019-03-22 中冶建筑研究总院有限公司 一种构件的预应力加载装置及加载方法
CN109989769A (zh) * 2019-04-08 2019-07-09 宁波大学 一种带临时支撑的类矩形盾构隧道用管片结构及施工方法
CN112129620A (zh) * 2020-09-29 2020-12-25 中铁工程装备集团有限公司 一种管节加载试验分配梁、试验装置及试验方法
CN112129620B (zh) * 2020-09-29 2024-05-17 中铁工程装备集团有限公司 一种管节加载试验分配梁、试验装置及试验方法
CN114279837A (zh) * 2021-12-16 2022-04-05 中铁隧道局集团有限公司 立式真空隧道用管片检测机、翻转机及检测机的安装方法
CN114279837B (zh) * 2021-12-16 2023-11-14 中铁隧道局集团有限公司 立式真空隧道用管片检测机、翻转机及检测机的安装方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108593453A (zh) 盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载装置
CN104110020B (zh) 一种自升式海洋平台液压插销升降系统
CN208334080U (zh) 一种盾构隧道原型管片结构试验的组合式水压加载设备
CN204591306U (zh) 一种用于支护的组合式钢管混凝土拱架
CN106285039B (zh) 脱硫塔用胎架承重进行底部更换方法
CN103527896A (zh) 一种带导流板的海底管道保护装置
CN102530582A (zh) 用于大型装船机整机上岸的方法
CN102095595B (zh) 顶推式盾构隧道结构原型试验水压施加装置
CN103616285B (zh) 一种多用途应急拖带实验装置
CN105314511A (zh) 一种可水平移动式立井绳罐道及调节方法
CN105926549A (zh) 一种洞内压力钢管的运输施工方法
CN107060809B (zh) 用于治理巷道底臌的组合结构及施工方法
CN208764475U (zh) 一种快速抢险装置
CN104113022A (zh) 一种电缆固定架
CN103382842A (zh) 一种防止顶管机和管节旋转的施工方法
CN208929582U (zh) 一种防焊接变形装置
CN216512349U (zh) 管廊吊具
CN103388479A (zh) 用拉索防止顶管机和管节旋转的施工装置和施工方法
CN105019556A (zh) 辅助高层钢梁快速吊装的搭接结构及其应用
CN204435338U (zh) 一种用于海洋平台的锁紧机构
CN205118439U (zh) 一种顶管纠偏装置
KR20120059726A (ko) Ｂｏｐ 트랄리 하중 테스트를 위한 웨이트 적재 시트
CN204456102U (zh) 一种用于稳定栈桥的锚碇系统
CN105178984B (zh) 一种应用于隧道管片的锁紧装置
CN208519313U (zh) 滚装装船用气带安全支撑结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180929

Address after: 100031 West Chang'an Avenue, Xicheng District, Xicheng District, Beijing

Applicant after: State Grid Corporation of China

Applicant after: Southwest Jiaotong University

Address before: 610031 No. two, section 111, ring road, Chengdu, Sichuan, China

Applicant before: Southwest Jiaotong University

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination