CN109520851B - 管片错台试验测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管片错台试验测试方法，包括如下步骤：(1)安装预埋压力传感器的管片；(2)在管片上方的环路结构梁上安装第一钢板；(3)在管片顶部放置与管片外弧度一致的第二钢板；(4)在第一钢板与第二钢板之间放置千斤顶；(5)盾构正常推进且动态测试管片端面和环面应力变化过程；(6)千斤顶两侧管片不少于5环时，盾构停止推进。本发明采用上述管片错台试验测试方法，检测盾构空推过程中管片在受径向力作用下对管片密封结构、管片螺栓受力的影响，获得在径向力作用下管片错台、破裂的规律。
Description
技术领域
本发明涉及盾构施工技术领域，特别是涉及一种管片错台试验测试方法。
背景技术
在盾构施工过程中，经常忽略盾构推力的变化对管片错台的影响及由其引起的管片间密封的影响，已有研究皆为理论模拟计算，没有实际施工中管片错台试验研究及相应的成果。
在盾构推进过程中，管片变形导致各环的收敛变形及隧道错台渗水，虽然环内纵缝处的变形特征各不相同，但它们彼此间以及与结构纵向不均匀变形形态间却有着内在联系，通过现场足尺试验，探讨衬砌结构三维空间变形特征及相关性问题，对于研究衬砌结构三维空间受力特征和评判接缝处安全状态均具有重要实际意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种管片错台试验测试方法，检测盾构空推过程中管片在受径向力作用下对管片密封结构、管片螺栓受力的影响，获得在径向力作用下管片错台、破裂的规律。
为实现上述目的，本发明提供了一种管片错台试验测试方法，包括如下步骤：
(1)安装预埋压力传感器的管片：在管片的端面和环面上均安装压力传感器，相邻的管片之间设有纵缝压力测试环，压力传感器与纵缝压力测试环均通过传感器导线与监测设备连接；
(2)在管片上方的环路结构梁上安装第一钢板，在第一钢板与环路结构梁的连接处安装第一激光位移传感器；
(3)在管片顶部放置与管片外弧度一致的第二钢板，在管片上中心线的两侧分别放置第二激光位移传感器；
(4)在第一钢板与第二钢板之间放置千斤顶，并且启动与千斤顶连接的液压泵站系统，缓慢加载液压泵站系统到油压10bar，使千斤顶保持稳定；
(5)盾构正常推进且动态监测管片端面和环面压力传感器和纵缝压力测试环应力变化过程，分级向管片施加径向荷载，在盾构推进过程中根据第一激光位移传感器和第二激光位移传感器监测管片错台变形数值；
(6)千斤顶两侧管片不少于5环时，盾构停止推进，按步骤(4)的方法对管片施加荷载，模拟成型隧道管片受浮力上浮过程中的管片受力变化情况及螺栓的受力变形情况观测，记录管片上浮过程管片受力变化情况，总结管片上浮与错台间的力学关系。
优选的，步骤(1)中管片的下方设有具有弧形凹槽的导向台，所述导向台上两端与所述管片的连接处设有木楔。
优选的，液压泵站系统的千斤顶空载高度为50mm，千斤顶活塞顶直径为100mm，千斤顶缸径为140mm，液压泵站的最高压力为30MPa。
优选的，步骤(1)中压力传感器为2个一组进行设置。
优选的，步骤(5)中施加荷载分5级进行加载，每级20bar。
因此，本发明采用上述管片错台试验测试方法，检测盾构空推过程中管片在受径向力作用下对管片密封结构、管片螺栓受力的影响，获得在径向力作用下管片错台、破裂的规律。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明管片错台试验测试方法的管片径向加载纵断面示意图；
图2是本发明管片错台试验测试方法管片径向加载横断面示意图。
附图标记
1、千斤顶；2、第一激光位移传感器；3、第二激光位移传感器；4、第一钢板；5、第二钢板；6、压力传感器；7、侧缝压力测试环；8、环路结构梁；9、导向台；10、木楔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
图1是本发明管片错台试验测试方法的管片径向加载纵断面示意图，图2是本发明管片错台试验测试方法管片径向加载横断面示意图，如图所示，一种管片错台试验测试方法，包括如下步骤：
(1)安装预埋压力传感器的管片：在管片的端面和环面上均安装压力传感器，相邻的管片之间设有纵缝压力测试环，压力传感器与纵缝压力测试环均通过传感器导线与监测设备连接；
步骤(1)中管片的下方设有具有弧形凹槽的导向台，导向台上两端与管片的连接处设有木楔。
步骤(1)中压力传感器为2个一组进行设置。
液压泵站系统的千斤顶空载高度为50mm，千斤顶活塞顶直径为100mm，千斤顶缸径为140mm，液压泵站的最高压力为30MPa。
(2)在管片上方的环路结构梁上安装第一钢板，在第一钢板与环路结构梁的连接处安装第一激光位移传感器；
(3)在管片顶部放置与管片外弧度一致的第二钢板，在管片上中心线的两侧分别放置第二激光位移传感器；
(4)在第一钢板与第二钢板之间放置千斤顶，并且启动与千斤顶连接的液压泵站系统，缓慢加载液压泵站系统到油压10bar，使千斤顶保持稳定；
(5)盾构正常推进且动态监测管片端面和环面压力传感器和纵缝压力测试环应力变化过程，分级向管片施加径向荷载，在盾构推进过程中根据第一激光位移传感器和第二激光位移传感器监测管片错台变形数值；
步骤(5)中施加荷载分5级进行加载，每级20bar。
(6)千斤顶两侧管片不少于5环时，盾构停止推进，按步骤(4)的方法对管片施加荷载，模拟成型隧道管片受浮力上浮过程中的管片受力变化情况及螺栓的受力变形情况观测，记录管片上浮过程管片压力传感器受力变化情况，总结管片上浮与错台间的力学关系。
因此，本发明采用上述管片错台试验测试方法，检测盾构空推过程中管片在受径向力作用下对管片密封结构、管片螺栓受力的影响，获得在径向力作用下管片错台、破裂的规律。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种管片错台试验测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)安装预埋压力传感器的管片：在管片的端面和环面上均安装压力传感器，相邻的管片之间设有纵缝压力测试环，压力传感器与纵缝压力测试环均通过传感器导线与监测设备连接；
其中，所述压力传感器为2个一组进行设置；
(2)在管片上方的环路结构梁上安装第一钢板，在第一钢板与环路结构梁的连接处安装第一激光位移传感器；
(3)在管片顶部放置与管片外弧度一致的第二钢板，在管片上中心线的两侧分别放置第二激光位移传感器；
(4)在第一钢板与第二钢板之间放置千斤顶，并且启动与千斤顶连接的液压泵站系统，缓慢加载液压泵站系统到油压10bar，使千斤顶保持稳定；
(5)盾构正常推进且动态测试管片端面和环面压力传感器和纵缝压力测试环应力变化过程，分级向管片施加径向荷载，在盾构推进过程中根据第一激光位移传感器和第二激光位移传感器监测管片错台变形数值；
其中，施加荷载分5级进行加载，每级20bar；
(6)千斤顶两侧管片不少于5环时，盾构停止推进，按步骤(4)的方法对管片施加荷载，模拟成型隧道管片受浮力上浮过程中的管片受力变化情况及螺栓的受力变形情况监测，记录管片上浮过程管片受力变化情况，总结管片上浮与错台间的力学关系。
2.根据权利要求1所述的一种管片错台试验测试方法，其特征在于：步骤(1)中管片的下方设有具有弧形凹槽的导向台，所述导向台上两端与所述管片的连接处设有木楔。
3.根据权利要求2所述的一种管片错台试验测试方法，其特征在于：液压泵站系统的千斤顶空载高度为50mm，千斤顶活塞顶直径为100mm，千斤顶缸径为140mm，液压泵站的最高压力为30MPa。
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