CN112504943A - 一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置及方法，所述装置包括开有出水孔的钢套管、皮碗封隔器、定压给水增压泵（11）、水阀（10）、红外热像仪、摄像头、控制室（13）、流量计（14）、压力表（12）。所述方法包括开有出水孔的钢套管预埋于被测的混凝土中，皮碗封隔器置于钢套管预埋处；皮碗封隔器的出口端封闭，进口端通过水阀和压力表连接定压给水增压泵；通过控制室控制，定压给水增压泵通过流量计连接蓄水箱；所述红外热像仪置于隧道内侧支起的三脚架上，对准钢套管及水渍位置。本发明装置使用简便，方法可操作性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置及方法，属土木工程技术领域。
背景技术
随着城市大规模的建设，可用土地面积日益减少，城市地下空间的发展逐渐成为大中型城市建设地铁等交通设施的首选。其中，公路隧道及铁路隧道的建设占主要部分，但隧道结构的渗漏水问题也逐渐成为隧道工程建设的主要问题之一。施工缝是隧道结构渗漏水最常见的部位，该位置止水带的选择及其防水性能好坏直接影响整个隧道结构的抗渗设计。
因此，如何更加准确的测定施工缝止水带防水性能显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是，为了更加准确的测定施工缝止水带防水性能，本发明提出一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置及方法。
一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置，包括开有出水孔的钢套管、皮碗封隔器、定压给水增压泵、水阀、红外热像仪、摄像机、流量计、压力表；开有出水孔的钢套管预埋于被测的混凝土中，皮碗封隔器置于钢套管预埋处；皮碗封隔器的出口端封闭，进口端通过水阀和压力表连接定压给水增压泵；定压给水增压泵通过流量计连接蓄水箱；所述红外热像仪置于隧道内侧支起的三脚架上，对准钢套管及水渍位置。
所述钢导管为一圆形钢管，在其长度方向一侧的径向有6组直径8mm的出水孔，每组分布长度700mm，组间距均为300mm；每组孔共15排，排间距均为50mm；钢导管同一横截面上相邻两孔的圆心角为30°，相邻排错开打孔。
所述预埋钢套管之前，使用纱布绷带和橡胶垫圈密封好钢套管外侧有出水孔的部位，钢套管出水孔一侧朝向隧道内侧。
所述给水增压泵通过调节增压泵开关来控制进入管柱装置的水压及流量。
所述红外热像仪采用录像机测定隧道内墙表面混凝土温度变化。
一种测定施工缝止水带防水性能的原位测试方法，步骤如下：
（1）在钢套管上提前钻好朝向隧道内部方向的出水孔，为防止在浇筑隧道外墙时混凝土进入钢管内，密封好钢套管外侧有出水孔的部位；
（2）预埋钢套管，将打好孔的钢套管绑扎在隧道外墙钢筋笼上一起下放至指定位置；
（3）隧道外墙浇筑完混凝土之后，将皮碗封隔器下至钢套管指定位置，与钢套管形成管柱装置；
（4）将皮碗封隔器的下管口密封，上管口与定压给水增压泵相连接；
（5）测试时通过定压给水增压泵往皮碗封隔器内注水，注水压力与皮碗封隔器所在位置的实际水压相同，水流会通过皮碗封隔器流入管柱内，再通过套管上的出水孔向隧道内部方向渗透；
（6）在隧道内侧采用红外摄像仪，观测注水位置的隧道外墙，通过其温度变化判断水流是否渗透隧道外墙，判定隧道的防水措施是否满足要求；红外摄像仪上的摄像头测定隧道内墙表面混凝土温度变化。
本发明的有益效果是，本发明通过原位试验装置和测试方法，不仅可以在施工现场检测施工缝与止水带的防水性能，而且通过稍加改装也可以用于室内抗渗性能测定试验，同时利用红外热像仪观察防水性能，使用简便，可操作性强。
附图说明
图1为本发明的钢套管示意图；
图2是本发明的钢套管布孔剖面图；
图3是本发明的皮碗封隔器及其剖面示意图；
图4是本发明的管柱装置及其剖面示意图；
图5是本发明的定压给水增压泵装置示意图；
图6是本发明的红外热像仪示意图；
图7是本发明测定施工缝止水带防水性能的原位测试方法流程图；
图中，1为钢管套；2为出水孔；3为纱布绷带；4为橡胶圈；5为皮碗；6为上皮碗胶筒；7为下皮碗胶筒；8为管柱装置；9为止水带；10为水阀；11为定压给水增压泵；12为压力表；13为控制室；14为流量计；15为蓄水箱；16为摄像头；17为红外热像仪；18为底座；19为三脚架。
具体实施方式
如图7所示，本实施例一种测定施工缝止水带防水性能的原位测试方法，步骤如下：
（1）在钢套管上提前钻好朝向隧道内部方向的出水孔，为防止在浇筑隧道外墙时混凝土进入钢管内，密封好钢套管外侧有出水孔的部位。
（2）预埋钢套管，将打好孔的钢套管绑扎在隧道外墙钢筋笼上一起下放至指定位置。
（3）隧道外墙浇筑完混凝土之后，将皮碗封隔器下至钢套管指定位置，与钢套管形成管柱装置。
（4）将皮碗封隔器的下管口密封，上管口与定压给水增压泵相连接。
（5）测试时通过定压给水增压泵往皮碗封隔器内注水，注水压力与皮碗封隔器所在位置的实际水压相同，水流会通过皮碗封隔器流入管柱内，再通过套管上的出水孔向隧道内部方向渗透。
（6）在隧道内侧采用红外摄像仪，观测注水位置的隧道外墙，通过其温度变化判断水流是否渗透隧道外墙，判定隧道的防水措施是否满足要求；同时采用录像机测定隧道内墙表面混凝土温度变化。
本实施例中，钢套管装置如图1所示，钢套管长8000 mm、外径95 mm、壁厚3.5mm、内径88 mm；与钢套管配套的皮碗的过盈直径为90mm。该钢套管朝向隧道内部的一侧有6组直径8 mm的出水孔；每组分布长度700 mm，组间距均为300 mm；每组孔共15排，排间距均为50mm；钢套管同一横截面两个相邻出水孔之间的圆心角为30°，相邻排错开打孔，具体布孔方式见图2。
提前准备好按照设计要求钻好出水孔（如图2所示）的钢套管，为防止混凝土进入钢套管内，将纱布绷带和橡胶垫圈（如图1所示）密封好钢套管外侧有出水孔的部位，然后把套管绑扎在隧道外墙钢筋笼上一起下放至指定位置。等隧道外墙浇筑完混凝土之后，将皮碗封隔器下至钢套管指定位置形成管柱装置，如图4所示。
皮碗封隔器（如图3所示）的下管口密封，上管口与定压给水增压泵相连接，测试时通过定压给水增压泵（如图5所示）往皮碗封隔器内注水，注水压力与皮碗封隔器所在位置的实际水压相同，水流会通过皮碗封隔器流入管柱内，再通过套管上的出水孔向隧道内部方向渗透。开始注水后，同时在隧道内侧采用红外摄像仪（如图6所示）观测注水位置的隧道外墙，通过其温度变化判断水流是否渗透隧道外墙来判定隧道的防水措施是否满足要求。同时，若注入一定的水量后定压给水增压泵保持现有注水压力的情况下，根据是否能继续注入水来判定防水措施是否满足要求。
本实施例一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置，包括开有出水孔的钢套管1、皮碗封隔器、定压给水增压泵11、水阀10、红外热像仪17、摄像头16、流量计14、压力表12和蓄水箱15。开有出水孔的钢套管1预埋于被测的混凝土中，皮碗封隔器置于钢套管预埋处；皮碗封隔器的出口端封闭，进口端通过水阀10和压力表12连接定压给水增压泵11；定压给水增压泵11通过流量计14连接蓄水箱15；所述给水增压泵11通过调节增压泵开关来控制进入管柱装置8的水压及流量。
本实施例中的皮碗封隔器是一种自封封隔器，关键部件为锥形皮碗5，它是在金属骨架硫化上橡胶制成，包括上皮碗胶筒6和下皮碗胶筒7。与其它管柱配接下入套管内，封隔器下至设计位置后，通过注水依靠皮碗和套管内壁的过盈形成密封。皮碗封隔器的下管口密封，上管口与定压给水增压泵相连接，测试时通过定压给水增压泵往皮碗封隔器内注水，注水压力与皮碗封隔器所在位置的实际水压相同，水流会通过皮碗封隔器流入管柱内，再通过套管上的出水孔向隧道内部方向渗透。
Claims (6)
1.一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置，其特征在于，所述装置包括开有出水孔的钢套管、皮碗封隔器、定压给水增压泵、水阀、红外热像仪、摄像机、流量计、压力表；开有出水孔的钢套管预埋于被测的混凝土中，皮碗封隔器置于钢套管预埋处；皮碗封隔器的出口端封闭，进口端通过水阀和压力表连接定压给水增压泵；定压给水增压泵通过流量计连接蓄水箱；所述红外热像仪置于隧道内侧支起的三脚架上，对准钢套管及水渍位置。
2.根据权利要求1所述的一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置，其特征在于，所述钢导管为一圆形钢管，在其长度方向一侧的径向有6组直径8mm的出水孔，每组分布长度700mm，组间距均为300mm；每组孔共15排，排间距均为50mm；同一横截面上相邻两孔的圆心角为30°，相邻排错开打孔。
3.根据权利要求1所述的一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置，其特征在于，所述钢套管预埋之前，使用纱布绷带和橡胶垫圈密封好钢套管外侧有出水孔的部位，钢套管出水孔一侧朝向隧道内侧。
4.根据权利要求1所述的一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置，其特征在于，所述给水增压泵通过调节增压泵开关来控制进入管柱装置的水压及流量。
5.根据权利要求1所述的一种测定施工缝止水带防水性能的原位试验装置，其特征在于，所述红外热像仪的摄像头用于测定隧道内墙表面混凝土温度变化。
6.采用权利要求1~5所述原位试验装置测定施工缝止水带防水性能的原位测试方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
（1）在钢套管上提前钻好朝向隧道内部方向的出水孔，为防止在浇筑隧道外墙时混凝土进入钢管内，密封好钢套管外侧有出水孔的部位；
（2）预埋钢套管，将打好孔的钢套管绑扎在隧道外墙钢筋笼上一起下放至指定位置；
（3）隧道外墙浇筑完混凝土之后，将皮碗封隔器下至钢套管指定位置，与钢套管形成管柱装置；
（4）将皮碗封隔器的下管口密封，上管口与定压给水增压泵相连接；
（5）测试时通过定压给水增压泵往皮碗封隔器内注水，注水压力与皮碗封隔器所在位置的实际水压相同，水流会通过皮碗封隔器流入管柱内，再通过套管上的出水孔向隧道内部方向渗透；
（6）在隧道内侧采用红外摄像仪，观测注水位置的隧道外墙，通过其温度变化判断水流是否渗透隧道外墙，判定隧道的防水措施是否满足要求；同时采用录像机测定隧道内墙表面混凝土温度变化。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113217019A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-08-06 | 中铁二院贵阳勘察设计研究院有限责任公司 | 一种测试快速安装止水带排水管有效性的试验方法 |
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2020
- 2020-12-31 CN CN202011611241.1A patent/CN112504943A/zh active Pending
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| CN113217019B (zh) * | 2021-04-01 | 2023-11-17 | 中铁二院贵阳勘察设计研究院有限责任公司 | 一种测试快速安装止水带排水管有效性的试验方法 |
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