一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置

文档序号:530714 发布日期:2021-06-01 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置 (Shield constructs with section of jurisdiction local water pressure resistance performance detection device ) 是由 邓如勇 裴利华 林东 张俊龙 乐师军 杨均 杨友彬 周瑞锋 贾艳飞 夏源 于 2021-03-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置,包括:支撑部,所述支撑部包括至少两个从管片底部支撑所述管片的支撑柱,至少两个所述支撑柱之间的间距可以调节;水压加载部,所述水压加载部包括倒扣固定在所述管片待检测部位的水压加载杯,所述水压加载杯的杯口端部贴合所述管片的外壁;所述水压加载部包括至少一个水体注入口,所述水体注入口设置于所述水压加载杯的侧壁或顶壁;所述水压加载杯的杯口端部与所述管片的外壁之间为密封连接。本发明的一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置,能快速检测所述管片的耐水压性能。(The invention discloses a device for detecting local water pressure resistance of a shield segment, which comprises a supporting part and a detecting part, wherein the supporting part comprises at least two supporting columns for supporting the shield segment from the bottom of the shield segment, and the distance between the at least two supporting columns can be adjusted; the hydraulic loading part comprises a hydraulic loading cup which is fixed on the part to be detected of the duct piece in an inverted buckling manner, and the end part of the cup opening of the hydraulic loading cup is attached to the outer wall of the duct piece; the water pressure loading part comprises at least one water injection port, and the water injection port is arranged on the side wall or the top wall of the water pressure loading cup; the end part of the cup mouth of the hydraulic loading cup is in sealing connection with the outer wall of the duct piece. The device for detecting the local water pressure resistance of the duct piece for the shield can quickly detect the water pressure resistance of the duct piece.)

一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置

技术领域

本发明涉及盾构技术领域,具体涉及一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置。

背景技术

目前,盾构法已成为隧道建设最主流和最重要的施工方法,具有广泛的应用市场及前景。

管片作为盾构法隧道的永久支护结构,其在盾构法隧道工程中主要起到支承围岩和隔断隧道内外水力联系的作用。为方便运输和拼装需要,实际工程中,管片通常被设计成不同类型大小的管片块,施工时再通过螺栓将不同类型的管片块按一定规律拼装成管片环,形成隧道永久支护体系。管片构造决定了管片接缝处和注浆管处,为防水的薄弱环节。目前研究主要针对接缝防水进行研究,通过试验和特殊设计,已能满足超高水压条件下,接缝密封的防水要求。但注浆管底混凝土(特制预埋注浆管底与管片背土侧之间那部分混凝土),在施工过程中,因为二次注浆需要尚未封孔回填,该处混凝土较薄(如常规地铁盾构隧道管片厚度为300mm,注浆管底处混凝土厚度仅为30mm),预制工艺和运输过程不规范均可弱化该处的受力性能,盾构施工中容易发生管底混凝土在高水压作用下揭穿事故,造成地下水涌入盾构隧道内,轻则造成盾构设备损坏,重则淹没隧道及机械设备,造成河水倒灌等事故。

因此,如何能快速检测管片注浆管底混凝土的耐水压性能,是亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例期望提供一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置,能快速检测所述管片的耐水压性能。

为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:

本发明实施例提供了一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置,所述装置包括:

支撑部,所述支撑部包括至少两个从管片底部支撑所述管片的支撑柱,至少两个所述支撑柱之间的间距可以调节;

水压加载部,所述水压加载部包括倒扣固定在所述管片待检测部位的水压加载杯,所述水压加载杯的杯口端部贴合所述管片的外壁;所述水压加载部包括至少一个水体注入口,所述水体注入口设置于所述水压加载杯的侧壁或顶壁;

所述水压加载杯的杯口端部与所述管片的外壁之间为密封连接。

上述方案中,所述支撑部还包括有垫块,所述垫块铰接于所述支撑柱接触所述管片的顶端;所述垫块的顶端为弧形,所述垫块能相对于所述支撑柱摆动,以贴合所述管片的弧形内壁。

上述方案中,所述支撑柱的数量为两个,两个所述支撑柱的上端均向内倾斜;所述支撑部还包括支撑在所述支撑柱内侧的调节支撑杆,所述调节支撑杆的长度可以调节;所述调节支撑杆的长度调节时,所述支撑柱能基于所述支撑柱的底端为转动中心,顺着调节支撑杆的长度变化的方向转动。

上述方案中,所述支撑部还包括有底盘,所述支撑柱的底端铰接于所述底盘。

上述方案中,所述垫块和所述支撑柱通过轴承铰接。

上述方案中,所述调节支撑杆为液压千斤顶;所述液压千斤顶的活塞端铰接于所述支撑柱。

上述方案中,所述水压加载部还包括第一密封部,所述第一密封部包括至少一个密封圈,所述密封圈环绕设置于所述水压加载杯的杯口端部,所述水压加载杯的杯口端部开设有环绕一圈的容置所述密封圈的密封凹槽。

上述方案中,所述水压加载部还包括第二密封部,所述第二密封部包括环绕设置于所述水压加载杯的杯口外缘的金属丝网及固结于所述金属丝网和所述水压加载杯外壁之间空间的固结密封脂;所述第二密封部位于所述第一密封部的外围。

上述方案中,所述第二密封部还包括注入所述密封脂的密封脂注入通道,所述密封脂注入通道开设于所述水压加载杯;所述密封脂注入通道从所述水压加载杯的外侧壁进入,经过所述水压加载杯的杯体,从所述水压加载杯的杯口的端部伸出;所述密封脂注入通道在所述密封圈的外侧。

上述方案中,所述水压加载部还包括加固所述水压加载杯的压紧支架,所述压紧支架包括横梁和拉杆;所述横梁从上向下抵靠于所述水压加载杯的杯底外壁,所述拉杆的一端固定在所述横梁上,另一端向下拉紧并固定在所述支撑部上。

根据本发明实施例的一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置,通过支撑部支撑所述管片,通过水压加载部对所述管片的待检测部位进行水压加载,能快速检测所述管片的耐水压性能。

本发明实施例的其它有益效果将在

具体实施方式

中结合具体技术方案进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要的说明。应当理解,下面描述的附图仅仅是本发明实施例的一部分附图,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它的附图。

图1为本发明实施例盾构用管片耐水压性能检测装置的示意图;

图2为图1中水压加载部的局部放大示意图;

图3为图2中的第一密封部和第二密封部的局部放大示意图;

图4为图1的俯视示意图。

附图标记说明:

10管片;101管片待检测部位;110支撑柱;120垫块;130调节支撑杆;140底盘;210水压加载杯;211水体注入口;212密封脂注入通道;221第一密封圈;222第二密封圈;223第一密封凹槽;224第二密封凹槽;231金属丝网;232固结密封脂;2411钢板;2412方钢;242拉杆。

具体实施方式

针对现有技术中的问题,本发明实施例提供了一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置,所述装置包括:

支撑部,所述支撑部包括至少两个从管片底部支撑所述管片的支撑柱,至少两个所述支撑柱之间的间距可以调节;

水压加载部,所述水压加载部包括倒扣固定在所述管片待检测部位的水压加载杯,所述水压加载杯的杯口端部贴合所述管片的外壁;所述水压加载部包括至少一个水体注入口,所述水体注入口设置于所述水压加载杯的侧壁或顶壁;

所述水压加载杯的杯口端部与所述管片的外壁之间为密封连接。

根据本发明实施例的一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置,通过支撑部支撑所述管片,通过水压加载部对所述管片的待检测部位进行水压加载,能快速检测所述管片的耐水压性能。

以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。并且,下面描述的实施例,仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。本技术领域的普通技术人员,根据这些实施例,在不付出创造性劳动的前提下获得的所有其它实施例,均属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种盾构用管片局部耐水压性能检测装置,如图1-图4所示,所述装置包括支撑部和水压加载部;所述支撑部包括至少两个从管片10 底部支撑所述管片10的支撑柱110,至少两个所述支撑柱110之间的间距可以调节;所述水压加载部包括倒扣固定在所述管片待检测部位101的水压加载杯 210,所述水压加载杯210的杯口端部贴合所述管片10的外壁;所述水压加载部包括至少一个水体注入口211,所述水体注入口211设置于所述水压加载杯210的侧壁或顶壁;所述水压加载杯210的杯口端部与所述管片10的外壁之间为密封连接。

这里,所述管片待检测部位101可以是管片10的注浆管埋设处。当然也可以是其它需要检测的部位

这里,至少两个所述支撑柱110之间的间距可以调节的目的在于:可以适应更多不同尺寸的管片10。

这里,所述水压加载杯210倒扣固定在所述管片待检测部位101,即所述水压加载杯210的底部在上面,底部是封闭的,而杯口和所述管片10抵靠,因此杯口和管片10之间需要密封连接。还有,所述水压加载杯210除了倒扣,还要固定在所述管片10上,位置是固定的,固定的方式不作限定。

所述水压加载杯210的杯口端部与所述管片10的外壁之间的密封连接形式可以根据需要的水压设置,例如可以是一种挤压密封连接,在此不作限定。

这里,检测产生的压力和水压加载杯210内的水的体积有关,尤其是和水位有关,因此所述水压加载杯210的杯口面积及高度是需要根据检测要求设计的。但是,实际实施中,也需要考虑可操作性,因此在需要很高水压的情况下,可以向所述水压加载杯210内注入气体来增加水压,避免所述水压加载杯210 内的水体太重,固定不稳定。具体地,所述水压加载杯的杯口面积为待检测部位的面积的3~5倍。高度可以高一些,但不建议注满水。

根据本发明的一个可选的实施方式,所述支撑部还可以包括有垫块 120,所述垫块120铰接于所述支撑柱110接触所述管片10的顶端;所述垫块 120的顶端为弧形,所述垫块120能相对于所述支撑柱110摆动,以贴合所述管片10的弧形内壁。由于管片10的内壁一般是弧形的,因此通过弧形的垫块 120,可以增加和所述管片10接触的面积,支撑更稳定,也不容易因接触产生接触损伤,是更佳的一种实施方式。

具体地,垫块120的材质为胶木。胶木有一定的抗压能力,在压力作用下会产生少量变形,但不会损坏,也不会损伤管片,此外,胶木与混凝土材质的管片表面的摩擦阻力比较大,加载水压的过程中,管片不易滑动,是更佳的一种实施方式。

根据本发明的一个可选的实施方式,所述支撑柱110的数量可以为两个,两个所述支撑柱110的上端均向内倾斜;所述支撑部还包括支撑在所述支撑柱110内侧的调节支撑杆130,所述调节支撑杆130的长度可以调节;所述调节支撑杆130的长度调节时,所述支撑柱110能基于所述支撑柱110的底端为转动中心,顺着调节支撑杆130的长度变化的方向转动。设置两个,结构比较简单,而且也能满足支撑的稳定性要求,是更佳的一种实施方式。

这里,图1中左边的调节支撑杆130和支撑柱110的形状类似“人”字形,支撑柱110为“一撇”,调节支撑杆130为“一捺”,当“一捺”的长度调节时,“一撇”会配合左右转动,达到调节两个支撑柱110间距的目的。两个支撑柱 110的间距可以设置为:两个支撑柱110分别位于所述管片10的内弧长度的1/3、 2/3处。

具体实施中,所述支撑柱110可以设置四个,两个为一组,一组中的两个支撑柱110的设置同上面所述两个的支撑柱110。两组支撑柱在管片10的长度方向,即轴向分布,形成四点支撑,支撑更稳固。所述支撑柱110可以是矩形方管,这样强度高、支撑力强,且重量轻。附图1中只示出了一组支撑柱110。

根据本发明的一个可选的实施方式,所述支撑部还可以包括有底盘 140,所述支撑柱110的底端铰接于所述底盘140;通过铰接实现的技术方案,结构更简单、可靠,是更佳的一种实施方式。

具体地,所述支撑柱110和所述底盘140可以通过滚动轴承铰接。滚动轴承是标准化部件,实施更简单、可靠。所述底盘140可以为工字钢钢轨,在工字钢钢轨的腰部开孔,并插入轴,用于安装滚动轴承。如果支撑柱110为两组,则工字钢钢轨也设置两个,在管片10的长度方向,即轴向分布。

根据本发明的一个可选的实施方式,所述垫块120和所述支撑柱110 可以通过轴承铰接。具体地,轴承为滚动轴承,实施更简单、可靠,是更佳的一种实施方式。

根据本发明的一个可选的实施方式,所述调节支撑杆130可以为液压千斤顶;所述液压千斤顶的活塞端铰接于所述支撑柱110。液压千斤顶不仅可以调节长度,而且支撑力大,稳定可靠,是更佳的一种实施方式。

根据本发明的一个可选的实施方式,所述水压加载部还可以包括第一密封部,所述第一密封部包括至少一个密封圈,所述密封圈环绕设置于所述水压加载杯210的杯口端部,所述水压加载杯210的杯口端部开设有环绕一圈的容置所述密封圈的密封凹槽。这样,密封结构简单、有效,是更佳的一种实施方式。

具体地,所述密封圈为O型橡胶密封圈。在本实施例中,所述密封圈设置有两个,分别为第一密封圈221和第二密封圈222,两个密封圈呈同心圆布置。所述水压加载杯210的杯口端部开设的密封凹槽有两个,分别为第一密封凹槽 223和第二密封凹槽224,同样为同心圆布置。

根据本发明的一个可选的实施方式,所述水压加载部还可以包括第二密封部,所述第二密封部包括环绕设置于所述水压加载杯210的杯口外缘的金属丝网及固结于所述金属丝网231和所述水压加载杯210外壁之间空间的固结密封脂232;所述第二密封部位于所述第一密封部的外围。这样,在密封圈的基础上进一步增加密封能力,更可靠,可满足更高的试验要求,例如破坏试验,是更佳的一种实施方式。具体地,所述金属丝网231由钢丝制成的,是同一个方向的,并且是多层叠加的,类似于钢丝刷。钢丝之间的间距根据固结密封脂232的粘度确定,尽量密一些。更具体地,由于所述管片10的外壁有一点弧度,因此,所述金属丝网231略向下倾斜,以保证密封效果。

这里,所述第二密封部位于所述第一密封部的外围,是根据两个密封部件的原理设置的,第一密封部的O型橡胶密封圈的承压能力强,但可能会有少量泄漏,而固结密封脂232的密封性更佳,但是承压能力差,因此在外围,防堵少量泄漏的水。

根据本发明的一个可选的实施方式,所述第二密封部还可以包括注入所述密封脂的密封脂注入通道212,所述密封脂注入通道212开设于所述水压加载杯210;所述密封脂注入通道212从所述水压加载杯210的外侧壁进入,经过所述水压加载杯210的杯体,从所述水压加载杯210的杯口的端部伸出;所述密封脂注入通道212在所述密封圈的外侧。这样,便于在水压加载杯210 倒扣到所述管片10上之后,再注入密封脂固结,形成固结密封脂232。具体地,密封脂可以是工业用黄油。工业用黄油用高压油枪注入,流到所述金属丝网231 上后慢慢固结,形成固结密封脂232。固结密封脂232和金属丝网231共同形成第二密封部。

根据本发明的一个可选的实施方式,所述水压加载部还可以包括加固所述水压加载杯210的压紧支架,所述压紧支架包括横梁和拉杆242;所述横梁从上向下抵靠于所述水压加载杯210的杯底外壁,所述拉杆242的一端固定在所述横梁上,另一端向下拉紧并固定在所述支撑部上。具体地,所述压紧支架在安装时,通过所述拉杆242产生一个向下的拉力,将所述水压加载杯210 紧紧抵靠在所述管片10上。通过压紧支架压紧所述水压加载杯210,结构简单,安装、拆卸方便,是更佳的一种实施方式。

具体地的,所述横梁可以包括一块钢板2411和一根方钢2412,钢板2411 的底端抵靠于所述水压加载杯210的杯底外壁,所述方钢2412在所述钢板2411 上方,并在水平方向伸出所述钢板2411,所述方钢2412与所述拉杆242固定连接。这样,通过拉杆242、方钢2412和钢板2411,将所述水压加载杯210压紧在所述管片10上。钢板2411的接触面积比较大,可以避免所述水压加载杯 210的损坏。

另外,所述水压加载杯210的杯底外壁可以预设有螺纹孔,这样,可以通过螺钉将所述钢板2411与所述水压加载杯210固定,这样所述水压加载杯210 不仅仅是通过拉杆的拉力压紧,而是直接固定,位置更稳固,是更佳的一种实施方式。

更具体地,所述拉杆242可以是螺栓,通过螺母固定在所述支撑部上,拧紧螺母,就可以产生向下的拉力。

为了进一步了解本发明,下面介绍本发明实施例的盾构用管片耐水压性能检测装置的使用步骤:

(1)在施工现场将支撑部在地面安装调试好。

(2)启动液压千斤顶,调整支撑柱110的位置,使支撑柱110的顶部位于待检测管片10内弧长度的1/3、2/3位置处,锁紧千斤顶。

(3)将待检测管片10吊装至支撑部上,待检测管片10内弧长度的1/3、 2/3位置处分别对应两个支撑柱110的顶部,即待检测管片10内弧长度的1/3、 2/3位置处抵靠垫块120。

(4)将水压加载杯210倒扣在管片10外圆弧的待检测处,并安装好第一密封圈221和第二密封圈222。将钢板2411和方钢2412安装在所述水压加载杯210底部上方,并通过螺栓、螺母施加拉力,使水压加载杯210与管片10 贴紧。

(5)通过密封脂注入通道212,向金属丝网231空隙内注入黄油。

(6)通过水体注入口211,向所述水压加载杯210内充入压缩空气,检查密封性。密封性合格的,进入下一步。

(7)通过水体注入口211,向所述水压加载杯210内注水,逐级增加水压至待检测标准,如果待检测管片10的待检测部位没有渗水即为合格,否则不合格。

需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。术语“连接”在未特别说明的情况下,既包括直接连接也包括间接连接。

需要说明的是,在本发明实施例记载中,除非另有说明和限定,术语“连接”应做广义理解。例如,可以是电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明实施例中如有涉及的术语“第一\第二\第三”,仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。

在具体实施例中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复,本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种便携式简易手握式输液袋检漏器

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!