專利名稱：鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土耐久性試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隧道深埋地下，處于復(fù)雜的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)環(huán)境中，巖土體中的侵蝕性介質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部，混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、適用性降低，使結(jié)構(gòu)先于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期而提前發(fā)生破壞。與此同時(shí)，隧道襯砌長期經(jīng)受圍巖壓力和地下水壓力的作用，在這些壓力的作用下襯砌混凝土的滲透性會(huì)有所變化?；炷两Y(jié)構(gòu)在荷載與環(huán)境的長期作用下會(huì)加快混凝土劣化的過程，從而影響隧道結(jié)構(gòu)的耐久性。目前，對混凝土構(gòu)件部分的研究較為深入，而對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行分析的則較少，而且多采用是單一因素分析法，不考慮各因素間的交叉影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)。本發(fā)明是鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)，在侵蝕性鹽溶液中進(jìn)行加載，隧道襯砌模型I為一管狀體，隧道襯砌模型I裝入圓形的試驗(yàn)箱2內(nèi)，隧道襯砌模型I的外側(cè)與鹽溶液3接觸，在試驗(yàn)箱2的高度方向上的中部，沿試驗(yàn)箱2的側(cè)壁平均等分的開有10個(gè)孔，傳力桿4從孔中穿過，傳力桿4的一端與隧道襯砌模型I接觸，另一端與液壓千斤頂5相連，反力柱6為方形鋼柱，焊接在錨于地面的鋼板上，液壓千斤頂5錨在反力柱6上。本發(fā)明的鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)能夠模擬隧道襯砌在鹽類侵蝕與應(yīng)力的耦合作用下的損傷機(jī)理，其有益之處為以隧道襯砌結(jié)構(gòu)為研究對象，研究其耐久性損傷過程。施加荷載通過不銹鋼傳力桿來實(shí)現(xiàn)，避免將千斤頂直接置于溶液中發(fā)生銹蝕，影響加載的準(zhǔn)確性。千斤頂施加荷載可分級進(jìn)行，加載范圍為0-25t，可以施加偏心荷載，荷載可以保持長期穩(wěn)定。與鹽溶液接觸的部件采用不銹鋼制造，具有良好的抗腐蝕能力，可進(jìn)行多次試驗(yàn)，降低了試驗(yàn)成本。該裝置在構(gòu)件內(nèi)部可沖入二氧化碳?xì)怏w，進(jìn)行碳化、鹽類侵蝕與荷載三者耦合作用下的實(shí)驗(yàn)。


圖I為本發(fā)明的俯視圖，圖2為圖I中A-A向剖視圖，圖3為本發(fā)明隧道襯砌模型的試件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)，在侵蝕性鹽溶液中進(jìn)行加載，如圖I、圖2所示，隧道襯砌模型I為一管狀體，隧道襯砌模型I裝入圓形的試驗(yàn)箱2內(nèi)，隧道襯砌模型I的外側(cè)與鹽溶液3接觸，在試驗(yàn)箱2的高度方向上的中部，沿試驗(yàn)箱2的側(cè)壁平均等分的開有8 10個(gè)孔，傳力桿4從孔中穿過，傳力桿4的一端與隧道襯砌模型I接觸，另一端與液壓千斤頂5相連，反力柱6為方形鋼柱，焊接在錨于地面的鋼板上，液壓千斤頂5錨在反力柱6上。如圖I、圖2所示，傳力桿4與隧道襯砌模型I相連的一端焊有一圓弧型鋼板7，受力時(shí)與構(gòu)件緊密接觸，使得受力均勻，另一端與液壓千斤頂5焊接在一起。液壓千斤頂5施加荷載分級進(jìn)行,加載范圍為0-25t。如圖I、圖3所示，隧道襯砌模型I的內(nèi)外直徑分別為IOOOmm和1200mm，取Im長為研究對象；圓形試驗(yàn)箱2的直徑為1500mm，高I. 2m。如圖I、圖2所示，在圓形試驗(yàn)箱2的側(cè)壁上500mm高處，平均等分開8個(gè)直徑為50mm的小孔，將焊有圓弧形鋼板7的不銹鋼制的傳力桿4從孔中穿過。在圓形試驗(yàn)箱2內(nèi)加入實(shí)驗(yàn)所需濃度的侵蝕性鹽溶液3，然后用液壓千斤頂5施加所需荷載，各個(gè)加載點(diǎn)可施加相同荷載，也可施加不同荷載，使其處于偏心受力狀態(tài)，到達(dá)目標(biāo)試驗(yàn)時(shí)間，將液壓千斤頂5歸位，放松傳力桿4，即可對構(gòu)件進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的測定。本裝置使襯砌結(jié)構(gòu)處于鹽溶液侵蝕與荷載共同作用下，通過控制其所處的環(huán)境條件，以及不同受力工況，研究隧道襯砌的承載力的損傷規(guī)律，及耐久性相關(guān)參數(shù)，從而確定壽命預(yù)測的關(guān)鍵問題。
權(quán)利要求
1.鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)，在侵蝕性鹽溶液中進(jìn)行加載，其特征在于隧道襯砌模型(I)為一管狀體，隧道襯砌模型(I)裝入圓形的試驗(yàn)箱(2)內(nèi)，隧道襯砌模型(I)的外側(cè)與鹽溶液(3)接觸，在試驗(yàn)箱(2)的高度方向上的中部，沿試驗(yàn)箱(2)的側(cè)壁平均等分的開有8 10個(gè)孔，傳力桿(4)從孔中穿過，傳力桿(4)的一端與隧道襯砌模型(I)接觸，另一端與液壓千斤頂(5)相連，反力柱(6)為方形鋼柱，焊接在錨于地面的鋼板上，液壓千斤頂(5)錨在反力柱(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于傳力桿(4)與隧道襯砌模型(I)相連的一端焊有一圓弧型鋼板(7)，受力時(shí)與構(gòu)件緊密接觸，使得受力均勻，另一端與液壓千斤頂(5 )焊接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于液壓千斤頂(5)施加荷載分級進(jìn)行,加載范圍為0-25t。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于隧道襯砌模型(I)的內(nèi)外直徑分別為IOOOmm和1200mm,取Im長為研究對象；圓形試驗(yàn)箱(2)的直徑為1500mm，高I. 2m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于在圓形試驗(yàn)箱(2)的側(cè)壁上500mm高處，平均等分開8個(gè)直徑為50mm的小孔，將焊有圓弧形鋼板(7)的不銹鋼制的傳力桿(4)從孔中穿過。
全文摘要
鹽溶液侵蝕下的混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)臺(tái)，采用混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)模型，鹽溶液，液壓千斤頂，不銹鋼傳力桿，圓形試驗(yàn)箱，反力柱等進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過控制氯鹽溶液濃度變化和浸泡時(shí)間，以及不同受力工況，實(shí)現(xiàn)對實(shí)際工作環(huán)境的模擬，得到隧道襯砌受鹽類侵蝕時(shí)，在不同受力工況下結(jié)構(gòu)承載力的損傷規(guī)律。
文檔編號(hào)G01N3/12GK102980810SQ20121049370
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者李忠, 崔曉燕, 朱彥鵬, 劉偉, 陳思陽 申請人:蘭州理工大學(xué)