[实用新型]一种隧道管片弹性密封垫的防水试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于盾构隧道中管片防水技术领域，具体涉及一种隧道管片弹性密封垫的防水试验装置。

背景技术

盾构隧道是由钢筋混凝土管片拼装构成的，存在大量接缝，渗漏水往往在此处发生。管片接缝处的弹性密封垫是盾构隧道防水的关键，需确保在隧道设计使用年限内能有效防止隧道外的地下水从接缝间渗入。

为验证接缝弹性密封垫的防水能力，一般在其生产之前需进行防水试验。现有的弹性防水试验一般会进行“一”字缝、“T”字缝、“十”字缝等防水试验。以“T”字缝的防水试验为例，该试验将弹性密封垫固定在由1块平板型及2块“L”型钢制试验台组成的接缝模型上，并在指定位置设置与管片弹性密封垫沟槽尺寸一致的孔洞(如附图1所示)。试验时，通过调节两试验台之间的张开量A和错开量B模拟弹性密封垫不同的工作状态，以验证在不同水压条件下弹性密封垫的防水能力(如附图2、附图3所示)。

但该实验仍然存在一定缺陷：(1)实际工程中结构外的水突破弹性密封垫有两种途径，一种是水从两弹性密封垫中间渗入，另一种是水沿弹性密封垫与沟槽混凝土之间的接触面渗入。现有的试验方法和装置无法辨别密封垫防水失效的途径，无法确定防水的薄弱部位，不利于密封垫设计的优化。(2)现有试验装置中的钢制试验台与管片的混凝土材料本身具有较大刚度差异，在结构受力较大的情况下沟槽壁的变形对于弹性密封垫防水能力的影响不能在试验中体现，导致试验结果偏于不安全。(3)钢制试验台和管片的混凝土各自与弹性密封垫的粘结强度、以及受压后的应力分布均不同，因此试验结果不能真实准确反映实际防水性能，与实际工程尚存在一定差距。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种隧道管片弹性密封垫的防水试验装置，其通过对试验工艺的优化改进，同时结合对试验装置的结构优化，从而可以精确模拟实际工程中管片接缝弹性密封垫的变形、受力等力学特征，进而能够真实准确测试及反映弹性密封垫的防水性能。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供一种隧道管片弹性密封垫的防水试验装置，其特征在于，包括：

带密封垫沟槽的试验台底座，其根据实际管片结构的密封垫沟槽尺寸以及混凝土等级由混凝土或与混凝土类似的材料预制而成，其中所述密封垫沟槽距离试验台底座边缘距离以及沟槽宽度均与实际的管片接缝一致，所述密封垫沟槽中用于容置密封垫；

与试验台底座材质相同的第一压板，其与试验台底座接触的端面与所述试验台底座结构匹配相同但不带注水孔，该第一压板对应的密封垫沟槽中用于容置密封垫，以用于与试验台底座中的密封垫对应粘接以进行两密封垫接触面试验；以及

第二压板，其为与第一压板大小一致、但无密封垫沟槽的平面压板，其与试验台底座接触的端面与所述试验台底座结构匹配，该第二压板用于与试验台底座中的密封垫粘接压紧，以与底座组合进行密封垫与沟槽壁接触面试验。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二压板结构除不带密封垫沟槽外，其结构与第一压板相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一压板或第二压板与底座的间隙用以模拟接缝张开量，所述第一压板或第二压板与底座的错位距离用以模拟管片拼装产生的错台量。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

(1)本实用新型方案中，按照实际管片结构的密封垫沟槽尺寸以及混凝土等级，预制带密封垫沟槽的混凝土试验台底座或与混凝土类似的材料的试验台底座，其中密封垫沟槽距离试验台底座边缘距离以及沟槽宽度均与实际的管片接缝一致，其实际条件与工程实际更接近，更有利于试验结果的真实准确；

(2)本实用新型方案中，测试试验分为密封垫接触面测试以及密封垫与底座沟槽接触两类，并分别通过不同类型的压板分开进行试验，可以更准确获得接缝的防水薄弱部位，得出密封垫漏水类型以及相应的耐压力；

(3)本实用新型方案中，通过优化的测试试验工艺以及试验装置的结构优化，采用与工程实际更为接近的方式，可以精确模拟实际工程中管片接缝弹性密封垫的变形、受力等力学特征，进而能够真实准确测试及反映弹性密封垫的防水性能。

附图说明

图1为现有技术中的一种密封垫试验装置的试验台的结构示意图；

图2为现有技术中的一种密封垫试验装置的试验台的结构示意图；

图3为现有技术中的一种密封垫试验装置进行密封垫测试试验的示意图；

图4为本实用新型一个实施例的密封垫试验装置的试验台的结构示意图；