[发明专利]一种用于检测隧道内管片接头强度的模拟装置

说明书

本发明公开了一种用于检测隧道内管片接头强度的模拟装置，包括含有拼接头的管片，所述管片的弧形端面上，加载有至少两组向下施压的推力装置，所述管片左右两端的外侧，分别加载有一组水平施压的推力装置，所述每组推力装置由通过气泵连接调压阀控制的圆筒型气缸螺栓连接的S型推力传感器，及所述S型推力传感器螺栓连接的推力杆构成，所述圆筒型气缸的另一端穿过加载平台上固定设置的支架中部的孔予以支撑设置，所述推力杆的杆体，通过加载平台上固定设置的定位槽予以定位设置。本发明很好的解决了伺服加载的问题，通过简单受力分析可以计算出管片接头部位的实际弯矩和剪力。

技术领域

本发明涉及管道施工领域，具体涉及一种用于检测隧道内管片接头强度的模拟装置。

背景技术

近些年，随着我国经济的蓬勃发展，全国城镇化进程一直高速发展，我国已经成为世界上隧道建设规模最大、发展最迅速、修建难度最高的国家。然而由于不同地区土层分布复杂，地质条件多种多样，同时施工可能存在缺陷，地下结构在施工期和运营期间都有可能发生安全事故，一旦地下工程在建设和使用过程中出现事故，将不可避免对工程本身及周围结构物造成极大破坏，同时也会对人们的生命财产安全造成极大的威胁。

盾都隧道是通过暗挖法施工的全机械化施工隧道，由混凝土管片拼接而成，但这种拼接结构会导致隧道接头强度和刚度不连续不均匀，接缝部位薄弱，在局部管片产生破坏的情况下，可导致沿隧道长度方向产生多米诺骨牌式的逐环连续破坏，所以通过室内试验去研究隧道如何在局部破坏的情况下演化成连续破坏的灾害现象的机理是十分必要的，而接头作为隧道整体结构的薄弱位置，其强度的精确测量也是至关重要的。

目前常见的隧道管片接头强度检测装置都是以原型尺寸为试验对象进行检测的，体积过大，而对于小比例尺的隧道模型管片没有一个很好的强度检测装置。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，提供一种可以在室内试验中精确测量隧道接头极限强度的检测装置。解决现有装置体积过大，只能用于检测大比例尺隧道管片接头的强度，不能用于检测小比例尺(几何相似比10/15/20……)隧道管片接头强度的一种用于检测隧道内管片接头强度的模拟装置。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：

一种用于检测隧道内管片接头强度的模拟装置，包括含有拼接头的管片，所述管片的弧形端面上，加载有至少两组向下施压的推力装置，所述管片左右两端的外侧，分别加载有一组水平施压的推力装置，所述每组推力装置由通过气泵连接调压阀控制的圆筒型气缸螺栓连接的S型推力传感器，及所述S型推力传感器螺栓连接的推力杆构成，所述圆筒型气缸的另一端穿过加载平台上固定设置的支架中部的孔予以支撑设置，所述推力杆的杆体，通过加载平台上固定设置的定位槽予以定位设置。

所述S型推力传感器还与采集仪相连接。

所述推力杆的端头设置为与管片端面弧度相契合的斜坡面。

所述定位槽由两个相同结构的T型挡块，其平面一侧相对应设置构成。

所述推力杆的杆体上以及定位槽的槽内涂抹有润滑油。

所述支架、定位槽与加载平台为焊接连接。

本发明的有益效果在于：

一、通过气缸加压的方式，可以很好的解决伺服加载的问题，保证施加的推力可以在一个固定的数值范围。

二、对隧道模型管片固定4个点位进行纵向和水平方向定位加载，通过简单受力分析可以计算出管片接头部位的实际弯矩和剪力。

三、选择较长行程的气缸，可以满足不同比例尺的隧道模型管片的加载。

四、推力杆端头设置为斜坡面，并在推力杆以及定位槽上涂覆润滑油层，可有效的减小摩擦力带来的影响。