本发明专利技术提供一种盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置，包括：试验台；放置防水密封垫的上模板和下模板；上模板和下模板放置防水密封垫，法向加载机构，用于对防水密封垫做法向压缩加载；切向加载机构，用于对防水密封垫做切向加载。通过上述加载机构对防水密封垫先进行法向加载，再进行切向加载，实现密封垫在压缩条件下发生剪切错动，实现压缩量和错动量的精准加载控制；通过在上模板、下模板及防水密封垫包围形成的空腔内开展水压加载试验，可以测试不同压缩量和错动量时密封垫的防水性能。该装置可研究管片装配缺陷、地层不均匀沉降、橡胶密封垫老化等不利条件下管片接缝防水密封垫防水性能衰减规律。密封垫防水性能衰减规律。密封垫防水性能衰减规律。
【技术实现步骤摘要】
一种盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置
[0001]本专利技术属于盾构隧道管片防水
，特别涉及一种盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置。
技术介绍
[0002]在盾构隧道管片防水性能设计领域，开展接缝处防水密封垫的室内耐水压试验，是研究盾构隧道管片接缝处防水性能的重要手段之一。以往开展密封垫耐水压试验多采用与密封垫试样匹配的标准钢制模板，通过加载垫片及手动的方法进行密封垫压缩量及错位量控制，通过水压加载装置进行梯级加载，通过规定渗水标准并通过肉眼观察确定极限防水压力。随着防水密封垫性能相关研究工作的深入，需有效改进以往试验方法以降低试验结果的误差，并增补相关试验变量以完善对密封垫耐水性能的研究。管片的拼装过程存在密封垫的挤压错动，此时两块管片接缝处直接接触的橡胶防水密封垫在承受法向荷载的同时发生剪切变形；另外，在隧道长期运营条件下，管片接缝处正常接触的防水密封垫也会出现错动及热氧老化，从而降低密封垫的防水能力。现有的学术研究成果并没有提出挤压错动及受载时热氧老化条件下橡胶防水密封垫防水性能衰减规律。
[0003]可见，对于在实际的盾构隧道管片防水应用中，如何提供一种有效的试验研究真实工况下防水密封垫防水性能衰减规律，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供的一种盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置，以解决上述技术问题；
[0005]为了解决上述问题，本专利技术的方面提供一种盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置，用于对密封垫进行防水性能测试，所述测试装置包括：试验台；呈对立设置的上模板和下模板，所述上模板和所述下模板之间用于放置所述防水密封垫；所述上模板和所述下模板的对立面设置有真空接管通道和水压试验通道，所述真空接管通道与所述水压试验通道连通于所述防水密封垫包围形成的空腔；所述上模板和所述下模板内设置有电热管槽；法向加载机构，所述法向加载机构设置在所述试验台的另一侧，所述法向加载机构用于对上模板、下模板和上下模板之间的防水密封垫施加法向荷载；所述法向加载机构还与传感器组件连接，用于监测所述法向加载机构施加的法向荷载以及上下模板之间密封垫的压缩量；切向加载机构，所述切向加载机构包括伺服电缸以及位移传感器，所述伺服电缸用于向所述下模板的一侧施加水平力，使所述下模板相对于所述上模板发生水平错动，所述切向加载机构还与传感器组件连接，用于监测所述切向加载机构施加的切向荷载以及所述下模板的错动位移量；其中，当需要对所述密封垫进行防水性能测试时，先在所述试验台的一侧安装所述上模板、所述下模板和所述防水密封垫，以形成一体结构，然后将所述一体结构移动至所述试验台的另一侧，然后通过所述法向加载机构和所述切向加载机构对所述防水密封垫进行加载，然后进行所述防水性能测试。
[0006]在第一方面中，所述测试装置还包括：一对升降电缸，一对所述升降电缸的伸缩端对应上模板两侧设置的翻转轴，并与所述翻转轴连接，用来抬升以及旋转模板组件，一对所述升降电缸的固定端设置在所述试验台内；一对所述升降电缸用于安装所述上模板和所述下模板。
[0007]在第一方面中，所述法向加载机构包括：四根立柱，且所述四根立柱对称设置在所述试验台上；顶板和底板，所述顶板和底板对立设置在四根所述立柱上，所述顶板与四根所述立柱固定连接，所述底板与四根所述立柱活动连接；对称设置在所述顶板和底板之间的四个法向加载伺服电缸，四个所述法向加载伺服电缸的固定端与所述顶板连接，四个所述伺服电缸的伸缩端与所述底板连接；所述上模板和所述下模板设置在所述试验台上，且位于所述试验台与所述底板之间。
[0008]在第一方面中，所述底板的底部还设置有一对导柱，所述上模板上设置有一对导柱孔，一对导柱孔与一对所述导柱的位置相对应；所述切向加载机构包括一对L形力臂和一对切向加载伺服电缸；一对L形力臂设置在所述试验台内，一对所述L形力臂的摆动驱动端对应与一对所述切向加载伺服电缸的活动端连接，一对所述L形力臂的另一端的水平位置与所述下模板相对应，且一对所述L形力臂的另一端通过滑动组件设置在所述试验台上，可沿所述试验台向所述下模板方向发生位移。
[0009]在第一方面中，所述试验台上还设置有若干滚轴，若干滚轴承载在所述下模板上，并向远离所述L形力臂的另一端延伸，延伸至试验台的另一端。
[0010]在第一方面中，所述上模板和所述下模板外侧设置有隔热材料。
[0011]在第一方面中，所述上模板的一相对侧棱边上对应设置有一对翻板轴，所述升降电缸的伸缩端与所述翻板轴转动连接。
[0012]在第一方面中，所述试验台包括加载试验台和安装操作台，所述加载试验台与所述安装操作台贴近设置；所述安装操作台用于安装防水密封垫、调整所述上模板、下模板的姿态并将模具板组合滑动至加载试验台；所述安装操作台包括工作台面板，所述工作台面板的底部通过若干支撑立柱支撑，一对所述升降电缸对立设置在所述工作台面板的底部，且位于所述上模板、所述下模板的正下方，一对所述升降电缸的伸缩端伸出所述工作台面板与所述上模板两侧翻转轴相连接用来调整模具板组合的姿态。
[0013]在第一方面中，所述工作台面板的相对两侧设置有若干牛眼。
[0014]在第一方面中，所述加载试验台包括：
[0015]基座，所述基座上设置有大工作台蒙板，所述基座的底部通过若干支撑腿支撑，所述大工作台蒙板顶面上设置所述法向加载机构，所述基座下方设置所述切向加载机构。
[0016]有益效果：本专利技术提出了一种盾构管片止水带密封性能测试装置，通过在试验台上对上述加载机构对上模板和下模板之间的防水密封垫先进行法向加载，再进行切向加载，实现密封垫在压缩条件下发生剪切错动，实现压缩量和错动量的精准加载控制；通过在上模板、下模板及防水密封垫包围形成的空腔内开展水压加载试验，可以测试不同压缩量和错动量时密封垫的防水性能。上模板和下模板中内置有电加热管，可对防水密封垫进行加热以模拟法向及切向加载条件下密封垫橡胶材料的热氧老化，进而通过水压加载试验研究长期使用情况下密封垫的防水性能。该装置可研究管片挤压错动、橡胶密封垫受载老化等不利条件下管片接缝防水密封垫防水性能衰减规律。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例一中盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置的结构图；
[0019]图2为本专利技术实施例一中盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置的结构侧视图；
[0020]图3为本专利技术实施例一中上模板的结构图；
[0021]图4为本专利技术实施例一中下模板的结构图；
[0022]图5为本专利技术实施例一中上模板、下模板组合立体结构图一；
[0023]图6为本专利技术实施例一中上模板、下模板组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置，用于对密封垫进行防水性能测试，其特征在于，所述测试装置包括：试验台；呈对立设置的上模板和下模板，所述上模板和所述下模板之间用于放置所述防水密封垫；所述上模板和所述下模板的对立面设置有真空接管通道和水压试验通道，所述真空接管通道与所述水压试验通道连通于所述防水密封垫包围形成的空腔；所述上模板和所述下模板内设置有电热管槽；法向加载机构，所述法向加载机构设置在所述试验台的另一侧，所述法向加载机构用于对上模板、下模板和上下模板之间的防水密封垫施加法向荷载；所述法向加载机构还与传感器组件连接，用于监测所述法向加载机构施加的法向荷载以及上下模板之间密封垫的压缩量；切向加载机构，所述切向加载机构包括切向加载伺服电缸以及位移传感器，所述切向加载伺服电缸用于向所述下模板的一侧施加水平力，使所述下模板相对于所述上模板发生水平错动，所述切向加载机构还与传感器组件连接，用于监测所述切向加载机构施加的切向荷载以及所述下模板的错动位移量；其中，当需要对所述密封垫进行防水性能测试时，先在所述试验台的一侧安装所述上模板、所述下模板和所述防水密封垫，以形成一体结构，然后将所述一体结构移动至所述试验台的另一侧，然后通过所述法向加载机构和所述切向加载机构对所述防水密封垫进行加载，然后进行所述防水性能测试。2.根据权利要求1所述的盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：一对升降电缸，一对所述升降电缸的伸缩端通过两根翻转轴与上模板两侧小孔连接，，用来抬升以及旋转模板组件，一对所述升降电缸的固定端设置在所述试验台内；一对所述升降电缸用于安装所述上模板和所述下模板。3.根据权利要求2所述的盾构管片接缝防水密封垫防水性能测试装置，其特征在于，所述法向加载机构包括：四根立柱，且所述四根立柱对称设置在所述试验台上；顶板和底板，所述顶板和底板对立设置在四根所述立柱上，所述顶板与四根所述立柱固定连接，所述底板与四根所述立柱活动连接；对称设置在所述顶板和底板之间的四个法向加载伺服电缸，四个所述法向加载伺服电缸的固定端与所述顶板连接，四个所述伺服电缸的伸缩端与所述底板连接；所述上模板和所述下模板设置在所述试验台上，且位于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨建平，王宇轩，陈卫忠，施峥嵘，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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