一種盾構(gòu)隧道原型管片碳化試驗(yàn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種盾構(gòu)隧道原型管片碳化試驗(yàn)裝置，其組成主要是：軌道底座上鋪設(shè)軌道板，軌道板縱向設(shè)置兩根運(yùn)輸管片的軌道，兩根軌道之間設(shè)置有軌道橫撐；軌道底座及軌道板的左部罩在長(zhǎng)方形的試驗(yàn)箱罩下；試驗(yàn)箱罩的箱罩門(mén)設(shè)置在右側(cè)，所述的軌道由兩節(jié)通過(guò)螺栓連接組成，其連接處位于試驗(yàn)箱罩內(nèi)靠近箱罩門(mén)處；平板小車(chē)的車(chē)輪與所述的軌道配合，平板小車(chē)的右端與牽引繩相連，牽引繩的另一端繞過(guò)軌道板右部的電機(jī)的轉(zhuǎn)軸和軌道左端的換向輪后與平板小車(chē)的左端相連。該試驗(yàn)裝置可對(duì)盾構(gòu)隧道原型管片進(jìn)行可控溫度、濕度、二氧化碳濃度條件下的碳化試驗(yàn)；其試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、方便；試驗(yàn)結(jié)果更精確、可靠；且試驗(yàn)裝置制造成本低，使用壽命長(zhǎng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種盾構(gòu)隧道原型管片碳化試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)隧道原型管片碳化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是我國(guó)土建行業(yè)中廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式，混凝土的碳化是指空氣中的酸性氣體CO2與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使得混凝土堿性下降及混凝土化學(xué)成分改變的中性化反應(yīng)過(guò)程。當(dāng)中性化深度達(dá)到或超過(guò)臨界深度時(shí)，就會(huì)破壞保護(hù)層內(nèi)鋼筋表面的鈍化膜；隨之，在水和空氣的共同作用下，鋼筋就會(huì)出現(xiàn)銹蝕；銹蝕產(chǎn)生的體積膨脹將導(dǎo)致鋼筋沿長(zhǎng)度方向出現(xiàn)縱向裂縫，并使保護(hù)層剝落，繼而使得構(gòu)件截面減小、承載能力降低，最終將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件破損或者失效。
[0003]混凝土碳化試驗(yàn)可以找出混凝土的配比、添加劑、溫度、濕度、CO2濃度等因素與碳化的關(guān)系，從而為鋼筋混凝土工程的設(shè)計(jì)與施工提供試驗(yàn)依據(jù)，避免或減少碳化對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的危害。
[0004]目前對(duì)混凝土碳化的試驗(yàn)方法主要有真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)法與人工環(huán)境試驗(yàn)法。真實(shí)環(huán)境試驗(yàn)法能夠反映構(gòu)件在真實(shí)環(huán)境中的性能劣化規(guī)律，但周期較長(zhǎng)。人工環(huán)境試驗(yàn)法主要采用標(biāo)準(zhǔn)碳化箱體、小型碳化箱和人工氣候室:標(biāo)準(zhǔn)碳化箱由于箱體尺寸限制，只能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試件的試驗(yàn)。小型碳化箱由于結(jié)構(gòu)凈空的增加，可以進(jìn)行構(gòu)件級(jí)別的碳化試驗(yàn)。人工氣候室的體積大，能進(jìn)行大型構(gòu)件的碳化試驗(yàn)，但其保溫、氣密性不易保證，濕度、溫度及CO2濃度的均勻性差異大，試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性有待提高。
[0005]隨著我國(guó)地下鐵道與大型跨江海隧道建設(shè)的方興未艾，其主要采用的結(jié)構(gòu)形式——盾構(gòu)隧道管片襯砌的長(zhǎng)期安全性問(wèn)題日益凸顯。而目前尚無(wú)能對(duì)原型盾構(gòu)隧道管片進(jìn)行碳化試驗(yàn)的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種盾構(gòu)隧道原型管片碳化試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置能對(duì)盾構(gòu)隧道原型管片進(jìn)行可控溫度、濕度、二氧化碳濃度條件下的碳化試驗(yàn)；其試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、方便，試驗(yàn)結(jié)果更精確、可靠。且試驗(yàn)裝置的制造成本低，使用壽命長(zhǎng)。
[0007]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，一種盾構(gòu)隧道原型管片碳化試驗(yàn)裝置，其特征在于:
[0008]軌道底座上鋪設(shè)軌道板，軌道板上設(shè)置有縱向的兩軌道，兩根軌道之間設(shè)置有橫向的軌道橫撐；
[0009]所述的軌道底座及軌道板的左部罩在長(zhǎng)方形的試驗(yàn)箱罩下；試驗(yàn)箱罩的箱罩門(mén)設(shè)置在右側(cè)，所述的軌道由兩節(jié)組成，兩節(jié)之間通過(guò)螺栓連接，其連接處位于試驗(yàn)箱罩內(nèi)靠近箱罩門(mén)的位置；
[0010]平板小車(chē)的車(chē)輪與所述的軌道配合，平板小車(chē)的右端與牽引繩相連，牽引繩的另一端繞過(guò)軌道板右部的電機(jī)的轉(zhuǎn)軸和軌道左端的換向輪后與平板小車(chē)的左端相連；[0011]試驗(yàn)箱罩的內(nèi)壁上安裝有風(fēng)機(jī)、溫度傳感器、濕度傳感器和CO2濃度傳感器；試驗(yàn)箱罩上還設(shè)有與CO2發(fā)生器相連的CO2進(jìn)氣管、與制冷制熱壓縮機(jī)相連的空調(diào)管、與加濕器相連的加濕管；所述的制冷制熱壓縮機(jī)、加濕器和CO2發(fā)生器、風(fēng)機(jī)、溫度傳感器、濕度傳感器和CO2濃度傳感器均與中央控制單元連接。
[0012]本發(fā)明的工作過(guò)程和原理是:
[0013]將待試驗(yàn)的盾構(gòu)隧道原型管片置于軌道右部的平板小車(chē)上，打開(kāi)試驗(yàn)箱罩的箱罩門(mén)，啟動(dòng)電機(jī)通過(guò)牽引繩將平板小車(chē)及其上的盾構(gòu)隧道原型管片向左移動(dòng)并最終推入試驗(yàn)箱罩中；電機(jī)停機(jī)，并將軌道螺栓連接處的螺栓取下、取走試驗(yàn)箱罩外部的軌道，再將試驗(yàn)箱罩的箱罩門(mén)關(guān)上。此時(shí)，盾構(gòu)隧道原型管片即處于密封的試驗(yàn)箱罩的內(nèi)部空間中；中央控制單元通過(guò)溫度傳感器、濕度傳感器和CO2濃度傳感器的傳來(lái)的檢測(cè)信號(hào)，對(duì)制冷制熱壓縮機(jī)、加濕器和CO2發(fā)生器室進(jìn)行反饋控制，使試驗(yàn)箱罩內(nèi)部的溫度、濕度和CO2濃度保持在設(shè)定的條件下，并開(kāi)啟風(fēng)機(jī)使驗(yàn)箱罩內(nèi)各處的試驗(yàn)條件保持均勻一致。達(dá)到規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間后，將箱罩門(mén)打開(kāi)，重新將拆下的軌道與箱罩內(nèi)的軌道接上，啟動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)，平板小車(chē)將盾構(gòu)隧道原型管片運(yùn)出試驗(yàn)箱罩，再對(duì)試驗(yàn)后的盾構(gòu)隧道原型管片進(jìn)行分析、測(cè)試，即可得出混凝土的配比、添加劑及溫度、濕度、CO2濃度等因素對(duì)盾構(gòu)隧道原型管片碳化的影響關(guān)系，從而為鋼筋混凝土工程的設(shè)計(jì)與施工提供試驗(yàn)依據(jù)，避免或減少碳化對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的危害。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)成果是:
[0015]一、底座、軌道板、軌道及其平板小車(chē)組成的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)可以運(yùn)送重達(dá)十余噸的大型盾構(gòu)隧道原型管片結(jié)構(gòu)。開(kāi)啟箱罩門(mén)，接上內(nèi)外兩節(jié)軌道就能夠方便的將盾構(gòu)隧道原型管片送入、推出試驗(yàn)箱罩；在原型管片送入試驗(yàn)箱罩后、將外節(jié)軌道拆下，即可關(guān)閉箱罩門(mén)，使箱罩門(mén)及試驗(yàn)箱罩較好地罩在軌道板上形成密封空間，能夠進(jìn)行可控濕度、溫度及CO2濃度環(huán)境的管片碳化試驗(yàn)。從而大大降低了試驗(yàn)操作的強(qiáng)度和難度，使試驗(yàn)操作變得簡(jiǎn)單、方便。
[0016]二、可拆軌道的運(yùn)輸系統(tǒng)的使用，使得試驗(yàn)箱罩的內(nèi)部空間在滿(mǎn)足空氣流動(dòng)的情況下，略微大于盾構(gòu)隧道原型管片即可。較之現(xiàn)有的人工或吊車(chē)運(yùn)送，試驗(yàn)箱罩的體積明顯縮小，既降低了箱罩的制作成本，而且其保溫、氣密性好，試驗(yàn)成本也更低，濕度、溫度及CO2濃度的均勻性更好，試驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確、可靠。
[0017]三、試驗(yàn)時(shí)由底部的軌道及軌道底座承受重力載荷，試驗(yàn)箱罩僅起密封作用，這種承重、密封相分離的分離式結(jié)構(gòu)，既能保證箱體底部的承載能力和箱罩的密封性；又能使箱罩不承受載荷作用，延長(zhǎng)箱罩的使用壽命，也大大降低了箱罩的制造成本。
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是為本發(fā)明實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為圖1的A-A剖面圖。
[0022]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電路原理示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例
[0024]圖1-3示出，本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】是，一種盾構(gòu)隧道原型管片碳化試驗(yàn)裝置，其組成是:
[0025]軌道底座I上鋪設(shè)軌道板2，軌道板2上設(shè)置有縱向的兩軌道3，兩根軌道3之間設(shè)置有橫向的軌道橫撐4;
[0026]所述的軌道底座I及軌道板2的左部罩在長(zhǎng)方形的試驗(yàn)箱罩5下；試驗(yàn)箱罩5的箱罩門(mén)5a設(shè)置在右側(cè)，所述的軌道3由兩節(jié)組成，兩節(jié)之間通過(guò)螺栓連接，其連接處位于試驗(yàn)箱罩5內(nèi)靠近箱罩門(mén)5a的位置；
[0027]平板小車(chē)8的車(chē)輪與所述的軌道3配合，平板小車(chē)8的右端與牽引繩9相連，牽引繩9的另一端繞過(guò)軌道板2右部的電機(jī)10的轉(zhuǎn)軸和軌道3左端的換向輪11后與平板小車(chē)8的左端相連。平板小車(chē)8用于裝載盾構(gòu)隧道原型管片22。
[0028]試驗(yàn)箱罩5的內(nèi)壁上安裝有風(fēng)機(jī)12、溫度傳感器13、濕度傳感器14和CO2濃度傳感器15 ;試驗(yàn)箱罩5上還設(shè)有與CO2發(fā)生器21相連的CO2進(jìn)氣管16、與制冷制熱壓縮機(jī)19相連的空調(diào)管17、與加濕器20相連的加濕管18。
[0029]圖4示出，所述的制冷制熱壓縮機(jī)19、加濕器20和CO2發(fā)生器21、風(fēng)機(jī)12、溫度傳感器13、濕度傳感器14和CO2濃度傳感器15均與中央控制單元20連接。
[0030]顯然，本發(fā)明的縱向即為軌道的延伸方向，而左、右即為軌道延伸方向的左方和右方；實(shí)際實(shí)施時(shí)左、右可以互換。
【權(quán)利要求】
1.一種盾構(gòu)隧道原型管片碳化試驗(yàn)裝置，其特征在于: 軌道底座(I)上鋪設(shè)軌道板(2)，軌道板(2)上設(shè)置有縱向的兩軌道(3)，兩根軌道(3)之間設(shè)置有橫向的軌道橫撐(4)； 所述的軌道底座(I)及軌道板(2 )的左部罩在長(zhǎng)方形的試驗(yàn)箱罩(5 )下；試驗(yàn)箱罩(5 )的箱罩門(mén)(5a)設(shè)置在右側(cè)，所述的軌道(3)由兩節(jié)組成，兩節(jié)之間通過(guò)螺栓(7)連接，其連接處位于試驗(yàn)箱罩(5)內(nèi)靠近箱罩門(mén)(5a)的位置； 平板小車(chē)(8)的車(chē)輪與所述的軌道(3)配合，平板小車(chē)(8)的右端與牽引繩(9)相連，牽引繩(9 )的另一端繞過(guò)軌道板(2 )右部的電機(jī)(IO )的轉(zhuǎn)軸和軌道(3 )左端的換向輪(11)后與平板小車(chē)(8)的左端相連； 試驗(yàn)箱罩(5)的內(nèi)壁上安裝有風(fēng)機(jī)(12)、溫度傳感器(13)、濕度傳感器(14)和CO2濃度傳感器(15);試驗(yàn)箱罩(5)上還設(shè)有與CO2發(fā)生器(21)相連的CO2進(jìn)氣管(16)、與制冷制熱壓縮機(jī)(19)相連的空調(diào)管(17)、與加濕器(20)相連的加濕管(18);所述的制冷制熱壓縮機(jī)(19)、加濕器(20)和CO2發(fā)生器(21)、風(fēng)機(jī)(12)、溫度傳感器(13)、濕度傳感器(14)和CO2濃度傳感器(15)均與中央控制單元(20)連接。
【文檔編號(hào)】G01N33/38GK103529192SQ201310514128
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月26日
【發(fā)明者】何川, 徐國(guó)文, 王士民, 劉四進(jìn) 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)