【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及预制装配式地下工程及试验的，尤其涉及一种密封垫可视化试验装置及渗漏识别方法。
技术介绍
1、预制装配式地下结构如盾构隧道、装配式车站等的预制构件之间存在大量的环向纵向接缝，防水设计是结构设计中最重要的环节之一，接缝防水效果会直接影响结构安全及后期运营。为满足工程防水的需要，采用的接缝密封垫需对拼装过程可能出现的各种工况进行水压测试。
2、以图6为例，传统的密封垫防水性能试验装置一般使用2到3块金属工装拼装挤紧防水密封垫，采用人工旋紧螺丝的方式拼装过程中，由于密封垫压缩反力较大，安装不易且存在一定误差；拼装完成后，一般工装间拼缝宽度为0-15mm，要观察隐藏在接缝后的密封垫十分困难，观察角度小且需观测面多，试验人员几乎没有可能通过观察的方法及时准确发现渗漏情况。
3、依据我国标准gb18173.4《盾构法隧道用橡胶密封垫》，试验水压应按0.1mpa增量逐级增加，且每次升压后应保压30min，观察压力表水压是否下降作为依据来判断密封垫是否渗漏。以防水性能为2mpa的密封垫为例，每级0.1mpa的试验水压数据相对防水性能可能存在最高5％的试验误差，精度有限；且其一组试验所需时间多达十几小时，一种密封垫往往需要多达几十组实验，因此非常消耗实验技术人员的工作时间。同时试验取得数据仅为渗漏时水压大小，获得数据较单一，无法观察密封垫变形及渗漏情况，难以判断具体渗漏点及渗漏形态，对密封垫渗漏机理分析无参考价值，为后续设计优化提供参考有限。
4、为此，本专利技术的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种密封垫可视化试验装置及渗漏识别方法，可以在密封垫防水性能实验的全过程中，方便清晰地观察密封垫及其形成的密封空间；可以及时准确的判断渗漏水发生并观察密封垫失效时的渗漏路径。
2、为实现上述目的，本专利技术公开了一种密封垫可视化试验装置，设置于可视化密封垫防水性能试验平台上，其与试验加载系统、数控计算机、显示器共同组成可视化密封垫防水性能试验平台，其特征在于：
3、所述密封垫可视化试验装置包括可视化工装模块，所述可视化工装模块包含右工装块、左工装块、上工装块、右固定板、左固定板、上固定板和摄像头，所述右工装块通过螺栓固定至右固定板，所述左工装块通过螺栓固定至左固定板，所述上工装块通过螺栓固定至上固定板，所述摄像头为多枚且分别设置于右固定板、左固定板、上固定板的内侧表面，所述摄像头采集的图像传输至显示器，显示器整合的图像画面传输至数控计算机内进行图像处理，试验加载系统提供试验所需的推力、水压，并采集顶推力、水压、流速、位移的数据传输至数控计算机；
4、右工装块、左工装块和上工装块挤压闭合后形成t型的密封空间，右工装块、左工装块和上工装块均采用透明有机玻璃材质，所述右固定板、左固定板和上固定板的内侧表面上间隔设有多个t型滑槽以放置摄像头，所述摄像头的尾部设有凸缘从而形成与t型滑槽配合的外形轮廓，以有效保证摄像头安装进滑槽后摄像角度稳固。
5、其中：所述摄像头为14枚，所述上固定板的下表面上等距间隔设置有三对滑槽，所述右固定板和左固定板各设置两对滑槽从而安装所述的个摄像头。
6、其中：显示器的显示区域按4*4分成16部分，每部分显示一个摄像头拍摄的画面，固定于上工装块的三对摄像头共六个摄像头拍摄的画面可在显示器内，将t型密封区域上观察面的密封垫拼成一个完整的矩形，安装于左工装块上的两对摄像头共计4个摄像头将t型密封区域左侧观察面的密封垫拼成一个完整的矩形，安装于右工装块上的两对摄像头共4个摄像头将t型密封区域右侧观察面的密封垫拼成一个完整的矩形，三个观测面形成图像，在显示器内形成三个完整的矩形，方便显示器图像进行图像识别时的图形框选识别。
7、其中：所述右工装块的下表面及右侧表面、左工装块的下表面与左侧表面、上工装块的上表面为抛光光滑面，保证摄像头透过该些工装块清晰拍摄密封垫密封区域，工装块的其余表面为磨砂表面，防止外部光线进入后的复杂反射炫光造成摄像头无法成像。
8、其中：所述右工装块上表面及左侧表面、左工装块的上表面与右侧表面、上工装块的下表面均设置一道密封垫沟槽和二道密封垫沟槽，用于粘贴防水密封垫。
9、其中：各防水密封垫的压缩接触面粘贴有薄膜压力传感器，薄膜压力传感器布置在密封垫平直段与转角段，用于监测试验过程中，密封垫压紧至失效渗漏过程中密封垫间接触压力的大小，薄膜压力传感器采集的数据传输到数控计算机。
10、其中：所述上工装块顶部设置加压口、一道泄压口和二道泄压口，上固定块同时在对应位置开孔，用于与试验加载系统的水压管路和排水管路相连，加压口和一道泄压口贯通至一道密封垫包围的密封区域，二道泄压口贯通至一道密封垫与二道密封垫之间的密封区域。
11、还公开了一种上述的密封垫可视化试验装置的渗漏识别方法，其特征在于包括如下步骤：
12、步骤一，将密封垫粘贴在工装块的沟槽内，将密封垫可视化实验装置安装至可视化密封垫防水性能试验平台，在数控计算机内设置本次试验的参数，具体包括接缝张开量、错位量、初始水压、增量水压、增压间隔、保压时间，随后开始水压试验；
13、步骤二，显示器整合后的拍摄图形输入数控计算机进行图像识别，密封垫对应的黑色矩形框部位为密封垫区域，密封垫内部为密封区域，密封垫外部为渗漏区域，传感器开始采集水压、流量、时间数据；
14、步骤三，加压口注水，泄压口排气，试验采用红色染色液体，图像识别的密封区域全部变为红色后，确定t型密封水腔已注满，试验开始，进入步骤四的水压按设定逐步加载；
15、步骤四，水压按设定逐步加载，数控计算机根据采集数据，实时按以下规则依次进行判断，水压是否下降；判断流量是否增加；判断密封垫外渗漏区域图像识别是否出现红色，当判断为是时，确认密封失效，已经渗漏并记录渗漏水压。
16、其中：水压实时按以下规则依次进行判断，即10秒前的水压是否为实时水压的1.05倍，即pt-10/pt>1.05；判断流量是否增加，即实时流量是否为10秒前的1.05倍，即vt/vt-10>1.05；判断密封垫外渗漏区域图像识别是否出现红色，当三个判断至少一个为是时，确认密封失效，已经渗漏并记录渗漏水压。
17、通过上述内容可知，本专利技术的密封垫可视化试验装置及渗漏识别方法具有如下效果：
18、1、相较已有技术中，防水密封垫试验时接缝窄无法观察，本专利技术通过创新性的透明工装设计及摄像头排布，实现了t型密封区域全角度的实时观测与图像数据采集。
19、2、基于采集的图像数据，提出了配套相关实验装置的渗漏水识别方法，可以快速(现有试验每级0.1mpa保压30mins)，准确(渗漏水压0.1mpa每级，误差大)的识别试验渗漏的发生，提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种密封垫可视化试验装置，设置于可视化密封垫防水性能试验平台上，其与试验加载系统、数控计算机、显示器共同组成可视化密封垫防水性能试验平台，其特征在于：
2.如权利要求1所述的密封垫可视化试验装置，其特征在于：所述摄像头为14枚，所述上固定板的下表面上等距间隔设置有三对滑槽，所述右固定板和左固定板各设置两对滑槽从而安装所述的个摄像头。
3.如权利要求2所述的密封垫可视化试验装置，其特征在于：显示器的显示区域按4*4分成16部分，每部分显示一个摄像头拍摄的画面，固定于上工装块的三对摄像头共六个摄像头拍摄的画面可在显示器内，将T型密封区域上观察面的密封垫拼成一个完整的矩形，安装于左工装块上的两对摄像头共计4个摄像头将T型密封区域左侧观察面的密封垫拼成一个完整的矩形，安装于右工装块上的两对摄像头共4个摄像头将T型密封区域右侧观察面的密封垫拼成一个完整的矩形，三个观测面形成图像，在显示器内形成三个完整的矩形，方便显示器图像进行图像识别时的图形框选识别。
4.如权利要求1所述的密封垫可视化试验装置，其特征在于：所述右工装块的下表面及右侧表面、左工装块的
5.如权利要求1所述的密封垫可视化试验装置，其特征在于：所述右工装块上表面及左侧表面、左工装块的上表面与右侧表面、上工装块的下表面均设置一道密封垫沟槽和二道密封垫沟槽，用于粘贴防水密封垫。
6.如权利要求5所述的密封垫可视化试验装置，其特征在于：各防水密封垫的压缩接触面粘贴有薄膜压力传感器，薄膜压力传感器布置在密封垫平直段与转角段，用于监测试验过程中，密封垫压紧至失效渗漏过程中密封垫间接触压力的大小，薄膜压力传感器采集的数据传输到数控计算机。
7.如权利要求1所述的密封垫可视化试验装置，其特征在于：所述上工装块顶部设置加压口、一道泄压口和二道泄压口，上固定块同时在对应位置开孔，用于与试验加载系统的水压管路和排水管路相连，加压口和一道泄压口贯通至一道密封垫包围的密封区域，二道泄压口贯通至一道密封垫与二道密封垫之间的密封区域。
8.一种基于权利要求1-7中任一所述的密封垫可视化试验装置的渗漏识别方法，其特征在于包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的密封垫可视化试验装置的渗漏识别方法，其特征在于：水压实时按以下规则依次进行判断，即10秒前的水压是否为实时水压的1.05倍，即Pt-10/Pt>1.05；判断流量是否增加，即实时流量是否为10秒前的1.05倍，即Vt/Vt-10>1.05；判断密封垫外渗漏区域图像识别是否出现红色，当三个判断至少一个为是时，确认密封失效，已经渗漏并记录渗漏水压。
...【技术特征摘要】
1.一种密封垫可视化试验装置，设置于可视化密封垫防水性能试验平台上，其与试验加载系统、数控计算机、显示器共同组成可视化密封垫防水性能试验平台，其特征在于：
2.如权利要求1所述的密封垫可视化试验装置，其特征在于：所述摄像头为14枚，所述上固定板的下表面上等距间隔设置有三对滑槽，所述右固定板和左固定板各设置两对滑槽从而安装所述的个摄像头。
3.如权利要求2所述的密封垫可视化试验装置，其特征在于：显示器的显示区域按4*4分成16部分，每部分显示一个摄像头拍摄的画面，固定于上工装块的三对摄像头共六个摄像头拍摄的画面可在显示器内，将t型密封区域上观察面的密封垫拼成一个完整的矩形，安装于左工装块上的两对摄像头共计4个摄像头将t型密封区域左侧观察面的密封垫拼成一个完整的矩形，安装于右工装块上的两对摄像头共4个摄像头将t型密封区域右侧观察面的密封垫拼成一个完整的矩形，三个观测面形成图像，在显示器内形成三个完整的矩形，方便显示器图像进行图像识别时的图形框选识别。
4.如权利要求1所述的密封垫可视化试验装置，其特征在于：所述右工装块的下表面及右侧表面、左工装块的下表面与左侧表面、上工装块的上表面为抛光光滑面，保证摄像头透过该些工装块清晰拍摄密封垫密封区域，工装块的其余表面为磨砂表面，防止外部光线进入后的复杂反射炫光造成摄像头无法成像。
5.如权利要求1所述的密封垫可视化试验装...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀仁，范奇，林放，黄美群，钟元元，彭智勇，
申请(专利权)人：北京城建设计发展集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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