[发明专利]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

说明书

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。