CN110067270A - 一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法 - Google Patents

一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法 Download PDF

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贺维国
张先锋
范国刚
洪开荣
费曼利
谭忠盛
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China Railway Tianjin Tunnel Engineering Survey and Design Co Ltd
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China Railway Tianjin Tunnel Engineering Survey and Design Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00—Testing foundations or foundation structures

Abstract

一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测结构，包括管道接头模型，该管道接头模型包括模型活动部和模型固定部，所述模型活动部的一端和所述模型固定部的一端相邻设置；在所述模型固定部第一端的底部均匀设置有第一水平剪力键，在所述模型固定部第一端的中墙均匀设置有第三竖向钢剪力键，在所述模型固定部第一端的侧墙均匀设置有第一竖向钢剪力键；通过对大比例尺沉管隧道试验构件不同功能剪力键布置不同的测试元件，可更有效获得剪力键的受力情况。用大比例次沉管隧道接头试件的剪力键多维受力检测，与实际工程的受力情况更为接近，可更好指导沉管隧道工程接头设计，确保接头安全可靠。

Description

一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法
技术领域
本发明涉及交通建造设备领域，具体涉及一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法。
背景技术
我国江河众多，水系发达，内地河流总长达43万公里，长度在1000公里以上的河流就有20多条。中国有300个人口过百万的城市，其中98％都是依江而建，靠河而兴，但河流也将城市分割，使得江河两岸道路血脉不通，骨架不连，这一定程度上制约了国家整体交通路网的形成和城市快速发展。水下隧道具有全天候、大运量、交通快捷、对航运及环境影响小的特点，是有效解决城市两岸受江河阻隔的主要方式之一。修建水下隧道的方法主要有：矿山法、盾构法和沉管法。沉管隧道和盾构法、钻爆法隧道相比，其顶部覆土浅、隧道长度短、与水域两岸道路衔接更灵活，可大大节约城市土地资源，越来越受业界青睐。
沉管隧道主要由若干预制完成的基本结构单元，在水域中将其通过浮运、沉放、水下对接贯通形成的隧道，这些预制的基本结构单为管段。沉管隧道管段之间的连接结构称为接头，可靠的接头是确保沉管隧道的正常运营的关键要素，故要求接头既具有良好的抗剪、抗弯等能力。
以往沉管隧道接头主要通过建设者经验采取一定的构造措施，对于大比例尺(不小于1:5)的接头剪力键力学性能试验也研究很少。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法，具体技术方案如下：
一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测结构，其特征在于：包括管道接头模型，该管道接头模型包括模型活动部(8)和模型固定部(1)，所述模型活动部(8)的一端和所述模型固定部(1)的一端相邻设置；
在所述模型固定部(1)第一端的底部均匀设置有第一水平剪力键(6)，在所述模型固定部(1)第一端的中墙均匀设置有第三竖向钢剪力键(4)，在所述模型固定部(1)第一端的侧墙均匀设置有第一竖向钢剪力键(2)；
在所述模型活动部(8)第一端的底部均匀设置有第二水平剪力键(7)，在所述模型活动部(8)第一端的中墙均匀设置有第四竖向钢剪力键(5)，在所述模型活动部(8)第一端的侧墙均匀设置有第二竖向钢剪力键(3)；
所述第一水平剪力键(6)和所述第二水平剪力键(7)呈交错分布，在两个相邻的第一水平剪力键(6)和第二水平剪力键(7)之间安装有压力盒(9)；
所述第三竖向钢剪力键(4)和所述第四竖向钢剪力键(5)呈交错分布，在两个相邻的所述第三竖向钢剪力键(4)和所述第四竖向钢剪力键(5)之间安装有压力盒(9)；
所述第一竖向钢剪力键(2)和所述第二竖向钢剪力键(3)呈交错分布，在两个相邻的所述第一竖向钢剪力键(2)和所述第二竖向钢剪力键(3)之间安装有压力盒(9)；
在所述模型活动部(8)的中隔墙的外侧的上下两侧分别设置有第三竖向钢剪力键(4)，在该第三竖向钢剪力键(4)上安装有钢剪切建应力计。
进一步地：所述模型固定部(1)第一端的底部和所述模型活动部(8)第一端的底部分别安装有剪力键预埋锚筋(12)，在底部设置有混凝土剪力键钢筋(13)；
在所述第一水平剪力键(6)和所述第二水平剪力键(7)的中部和侧壁分别埋设有钢筋应力计(11)，在位于所述侧壁的钢筋应力计(11)外侧安装有混凝土应力计(14)。
其中，一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法具体为：
一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法，其特征在于：
采用以下步骤，
S1：将沉管段接头按照1:N制作管道接头模型，管道接头模型分固定端和活动端；
S2：根据管道接头模型制作实验台架，该试验台架用于限制模型固定端的位移和转动，且根据需要给模型活动端施加X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的力；
S3：制作管道接头模型混凝土结构，在管段接头底板预留混凝土剪力键预埋锚筋(12)；
S4：在所述模型固定部(1)第一端的中墙均匀设置有第三竖向钢剪力键(4)，在所述模型固定部(1)第一端的侧墙均匀设置有第一竖向钢剪力键(2)；
在所述模型活动部(8)第一端的中墙均匀设置有第四竖向钢剪力键(5)，在所述模型活动部(8)第一端的侧墙均匀设置有第二竖向钢剪力键(3)；
所述第三竖向钢剪力键(4)和所述第四竖向钢剪力键(5)呈交错分布；
所述第一竖向钢剪力键(2)和所述第二竖向钢剪力键(3)呈交错分布；
S5：绑扎底板混凝土剪力键钢筋(13)；
S6：安装钢筋应力计(11)和混凝土应力计(14)；
S7：在所述模型固定部(1)第一端的底部均匀设置有第一水平剪力键(6)，在所述模型活动部(8)第一端的底部浇筑第二水平剪力键(7)，所述第一竖向钢剪力键(2)和所述第二竖向钢剪力键(3)呈交错分布；
S8：在两个相邻的第一水平剪力键(6)和第二水平剪力键(7)之间安装有压力盒(9)；
在两个相邻的第三竖向钢剪力键(4)和第四竖向钢剪力键(5)之间安装有压力盒(9)；
在两个相邻的第一竖向钢剪力键(2)和第二竖向钢剪力键(3)之间安装有压力盒(9)；
S9：通过千斤顶对试件进行横向、纵向和竖向的任意组合受力加载，获取试验数据。
进一步地：所述S9具体为：
通过千斤顶对管道接头模型进行横向、纵向和竖向任意组合多维加载，获取试验数据。
本发明的有益效果为：第一，通过对大比例尺沉管隧道试验构件不同功能剪力键布置不同的测试元件，可更有效获得剪力键的受力情况。
第二，用大比例次沉管隧道接头试件的剪力键多维受力检测，与实际工程的受力情况更为接近，可更好指导沉管隧道工程接头设计，确保接头安全可靠。
第三，对管道接头模型进行横向、纵向和竖向任意组合多维加载，可以模拟接近实际工程的受力情况，然后通过应力计和压力盒来获取试验数据。
附图说明
图1为本发明的整体连接示意图；
图2为图1的A-A视图；
图3为图2的三维示意图；
图4为图2中底板的水平剪力键钢筋应力计和混凝土应力计布置结构图；
图中附图标记为，模型固定部1、第一竖向钢剪力键2、第二竖向钢剪力键3、第三竖向钢剪力键4、第四竖向钢剪力键5、第一水平剪力键6、第二水平剪力键7、模型活动部8、压力盒9、钢剪切键应力计10、钢筋应力计11、剪力键预埋锚筋12、混凝土剪力键钢筋13、混凝土应力计14。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1至图4所示：
一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测结构，包括管道接头模型，该管道接头模型包括模型活动部8和模型固定部1，模型活动部8的一端和模型固定部1的一端相邻设置；
在模型固定部1第一端的底部均匀设置有第一水平剪力键6，在模型固定部1第一端的中墙均匀设置有第三竖向钢剪力键4，在模型固定部1第一端的侧墙均匀设置有第一竖向钢剪力键2；
在模型活动部8第一端的底部均匀设置有第二水平剪力键7，在模型活动部8第一端的中墙均匀设置有第四竖向钢剪力键5，在模型活动部8第一端的侧墙均匀设置有第二竖向钢剪力键3；
第一水平剪力键6和第二水平剪力键7呈交错分布，在两个相邻的第一水平剪力键6和第二水平剪力键7之间安装有压力盒9；
第三竖向钢剪力键4和第四竖向钢剪力键5呈交错分布，在两个相邻的第三竖向钢剪力键4和第四竖向钢剪力键5之间安装有压力盒9；
第一竖向钢剪力键2和第二竖向钢剪力键3呈交错分布，在两个相邻的第一竖向钢剪力键2和第二竖向钢剪力键3之间安装有压力盒9；
在模型活动部8的中隔墙的外侧的上下两侧分别设置有第三竖向钢剪力键4，在该第三竖向钢剪力键4上安装有钢剪切建应力计。
模型固定部1第一端的底部和模型活动部8第一端的底部分别安装有剪力键预埋锚筋12，在底部设置有混凝土剪力键钢筋13；
在第一水平剪力键6和第二水平剪力键7的中部和侧壁分别埋设有钢筋应力计11，在位于侧壁的钢筋应力计11外侧安装有混凝土应力计14。
其中，一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法具体为：
一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法，采用以下步骤，
S1：将沉管段接头按照1:5制作管道接头模型；
S2：根据管道接头模型制作实验台架，该试验台架用于限制模型固定端的位移和转动，且根据需要给模型活动端施加X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的力，该X轴对应图3中朝向管道接头模型的轴向方向，该Y轴方向对应于管道接头模型的宽度方向，该Z轴方向对应于管道接头模型的竖值方向；
S3：制作管道接头模型混凝土结构，在管段接头底板预留混凝土剪力键预埋锚筋12；
S4：在模型固定部1第一端的中墙均匀设置有第三竖向钢剪力键4，在模型固定部1第一端的侧墙均匀设置有第一竖向钢剪力键2；
在模型活动部8第一端的中墙均匀设置有第四竖向钢剪力键5，在模型活动部8第一端的侧墙均匀设置有第二竖向钢剪力键3；
第三竖向钢剪力键4和第四竖向钢剪力键5呈交错分布；
第一竖向钢剪力键2和第二竖向钢剪力键3呈交错分布；
S5：绑扎底板混凝土剪力键钢筋13；
S6：安装钢筋应力计11和混凝土应力计14；
S7：在模型固定部1第一端的底部均匀设置有第一水平剪力键6，在模型活动部8第一端的底部浇筑第二水平剪力键7，第一竖向钢剪力键2和第二竖向钢剪力键3呈交错分布；
S8：在两个相邻的第一水平剪力键6和第二水平剪力键7之间安装有压力盒9；
在两个相邻的第三竖向钢剪力键4和第四竖向钢剪力键5之间安装有压力盒9；
在两个相邻的第一竖向钢剪力键2和第二竖向钢剪力键3之间安装有压力盒9；
S9：通过千斤顶对试件进行横向、纵向和竖向的任意组合受力加载，通过将压力盒和应力计的数据传送到检测设备中来获取试验数据。

Claims (4)

1.一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测结构，其特征在于：包括管道接头模型，该管道接头模型包括模型活动部(8)和模型固定部(1)，所述模型活动部(8)的一端和所述模型固定部(1)的一端相邻设置；
在所述模型固定部(1)第一端的底部均匀设置有第一水平剪力键(6)，在所述模型固定部(1)第一端的中墙均匀设置有第三竖向钢剪力键(4)，在所述模型固定部(1)第一端的侧墙均匀设置有第一竖向钢剪力键(2)；
在所述模型活动部(8)第一端的底部均匀设置有第二水平剪力键(7)，在所述模型活动部(8)第一端的中墙均匀设置有第四竖向钢剪力键(5)，在所述模型活动部(8)第一端的侧墙均匀设置有第二竖向钢剪力键(3)；
所述第一水平剪力键(6)和所述第二水平剪力键(7)呈交错分布，在两个相邻的第一水平剪力键(6)和第二水平剪力键(7)之间安装有压力盒(9)；
所述第三竖向钢剪力键(4)和所述第四竖向钢剪力键(5)呈交错分布，在两个相邻的所述第三竖向钢剪力键(4)和所述第四竖向钢剪力键(5)之间安装有压力盒(9)；
所述第一竖向钢剪力键(2)和所述第二竖向钢剪力键(3)呈交错分布，在两个相邻的所述第一竖向钢剪力键(2)和所述第二竖向钢剪力键(3)之间安装有压力盒(9)；
在所述模型活动部(8)的中隔墙的外侧的上下两侧分别设置有第三竖向钢剪力键(4)，在该第三竖向钢剪力键(4)上安装有钢剪切建应力计。
2.根据权利要求1所述一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测结构，其特征在于：
所述模型固定部(1)第一端的底部和所述模型活动部(8)第一端的底部分别安装有剪力键预埋锚筋(12)，在底部设置有混凝土剪力键钢筋(13)；
在所述第一水平剪力键(6)和所述第二水平剪力键(7)的中部和侧壁分别埋设有钢筋应力计(11)，在位于所述侧壁的钢筋应力计(11)上安装有混凝土应力计(14)。
3.根据权利要求1所述一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法，其特征在于：
采用以下步骤，
S1：将沉管段接头按照1:N制作管道接头模型，管道接头模型分固定端和活动端；
S2：根据管道接头模型制作实验台架，该试验台架用于限制模型固定端的位移和转动，且根据需要给模型活动端施加水平X、轴向Y、竖向Z的力；
S3：制作管道接头模型混凝土结构，在管段接头底板预留混凝土剪力键预埋锚筋(12)；
S4：在所述模型固定部(1)第一端的中墙均匀设置有第三竖向钢剪力键(4)，在所述模型固定部(1)第一端的侧墙均匀设置有第一竖向钢剪力键(2)；
在所述模型活动部(8)第一端的中墙均匀设置有第四竖向钢剪力键(5)，在所述模型活动部(8)第一端的侧墙均匀设置有第二竖向钢剪力键(3)；
所述第三竖向钢剪力键(4)和所述第四竖向钢剪力键(5)呈交错分布；
所述第一竖向钢剪力键(2)和所述第二竖向钢剪力键(3)呈交错分布；
S5：绑扎底板混凝土剪力键钢筋(13)；
S6：安装钢筋应力计(11)和混凝土应力计(14)；
S7：在所述模型固定部(1)第一端的底部均匀设置有第一水平剪力键(6)，在所述模型活动部(8)第一端的底部浇筑第二水平剪力键(7)，所述第一竖向钢剪力键(2)和所述第二竖向钢剪力键(3)呈交错分布；
S8：在两个相邻的第一水平剪力键(6)和第二水平剪力键(7)之间安装有压力盒(9)；
在两个相邻的第三竖向钢剪力键(4)和第四竖向钢剪力键(5)之间安装有压力盒(9)；
在两个相邻的第一竖向钢剪力键(2)和第二竖向钢剪力键(3)之间安装有压力盒(9)；
S9：对管道接头模型进行横向、纵向和竖向任意组合受力加载，获取试验数据。
4.根据权利要求3所述一种沉管隧道管段接头试件抗剪结构多维受力检测方法，其特征在于：
所述S9具体为：
通过千斤顶对试件进行横向、纵向和竖向的任意组合受力加载，获取试验数据。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111597611A (zh) * 2020-05-06 2020-08-28 中铁（天津）隧道工程勘察设计有限公司 一种隧道在水中悬浮状态受水动力计算方法
CN113094783A (zh) * 2021-03-19 2021-07-09 中铁第六勘察设计院集团有限公司 一种沉管隧道接头关键设计参数的快速计算方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103455660A (zh) * 2013-07-24 2013-12-18 中交公路规划设计院有限公司 一种沉管隧道接头剪力键剪力的刚度影响线分析方法
CN106988346A (zh) * 2017-03-24 2017-07-28 中国交通建设股份有限公司 沉管隧道最终接头及预制方法、安装方法
CN109797782A (zh) * 2017-09-21 2019-05-24 南昌市政公用工程项目管理有限公司 一种沉管隧道接头张开量监测装置及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103455660A (zh) * 2013-07-24 2013-12-18 中交公路规划设计院有限公司 一种沉管隧道接头剪力键剪力的刚度影响线分析方法
CN106988346A (zh) * 2017-03-24 2017-07-28 中国交通建设股份有限公司 沉管隧道最终接头及预制方法、安装方法
CN109797782A (zh) * 2017-09-21 2019-05-24 南昌市政公用工程项目管理有限公司 一种沉管隧道接头张开量监测装置及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
程轶康等: "沉管接头混凝土剪力键力学性能模拟方法", 《结构工程师》 *
胡指南等: "超长沉管隧道大型模型试验设计与应用", 《现代隧道技术》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111597611A (zh) * 2020-05-06 2020-08-28 中铁（天津）隧道工程勘察设计有限公司 一种隧道在水中悬浮状态受水动力计算方法
CN113094783A (zh) * 2021-03-19 2021-07-09 中铁第六勘察设计院集团有限公司 一种沉管隧道接头关键设计参数的快速计算方法
CN113094783B (zh) * 2021-03-19 2022-03-29 中铁第六勘察设计院集团有限公司 一种沉管隧道接头关键设计参数的快速计算方法

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