隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)及其密閉方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)及其密閉方法，包括加壓系統(tǒng)、模型箱及設(shè)置在模型箱內(nèi)的隧道襯砌，所述加壓系統(tǒng)為一榀鋼框架加壓系統(tǒng)，主要由邊梁、頂部橫梁及油缸組成，所述模型箱包括六塊面板及傳力板，底部設(shè)有滑輪；隧道襯砌設(shè)置在模型箱內(nèi)；所述模型箱與隧道襯砌之間的填充料為水、油或潤(rùn)滑脂，所述模型箱為經(jīng)過密閉處理的密封模型箱；通過改變傳力介質(zhì)并提升模型箱的密閉性，可實(shí)現(xiàn)襯砌背后近似均布加壓、襯砌背后加載壓力直接控制和大比例尺相似模型試驗(yàn)，可用于研究隧道襯砌承載性能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)中的病害隧道襯砌結(jié)構(gòu)承載性能、襯砌裂縫擴(kuò)展試驗(yàn)和大比例尺柔性加固(碳纖維、鋼帶)試驗(yàn)。
【專利說明】隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)及其密閉方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于隧道工程領(lǐng)域，具體涉及一種隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)及其密閉方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隧道承載性能試驗(yàn)是對(duì)隧道襯砌的承載性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)價(jià)的過程。具體方法是以隧道襯砌及其周邊3?5倍洞徑的圍巖作為研宄對(duì)象，并置于長(zhǎng)方形的模型箱中；以地應(yīng)力作為邊界壓力在模型箱邊界上加載，該壓力首先作用于圍巖上，圍巖內(nèi)產(chǎn)生的剪應(yīng)力和各向異性正應(yīng)力傳遞至隧道襯砌上，使其受載；通過逐級(jí)加載邊界壓力，直至隧道襯砌被破壞。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的試驗(yàn)過程主要存在以下幾點(diǎn)不足:
[0004](1)圍巖與襯砌共同受力:隧道襯砌的受力需通過圍巖傳遞荷載，不能直接對(duì)隧道襯砌加載，難以直接研宄隧道襯砌的自身承載性能；
[0005](2)普通圍巖所模擬的工程巖體為高摩擦、高黏聚力的材料，可傳遞量級(jí)與邊界應(yīng)力相當(dāng)?shù)募魬?yīng)力，這種受力方式?jīng)Q定了傳遞到多心圓形式的隧道襯砌背后的壓力都是非均布力，且量級(jí)明顯小于邊界上的加載應(yīng)力，即存在應(yīng)力打折現(xiàn)象；
[0006](3)圍巖屬于高摩擦、巖石類彈塑性材料，進(jìn)入高壓階段后，傳遞到隧道襯砌背后的壓力是非可控的、是事先未知的，必須通過測(cè)試才能確知，且因壓力的非均布性，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)隧道襯砌的整體承載性能及其整體剛度變化；
[0007](4)米用不同的圍巖材料時(shí)，同一種隧道襯砌內(nèi)部產(chǎn)生的軸力和彎矩大小不同，產(chǎn)生的部位也不同，因此整體承載性能不一致，無(wú)法對(duì)運(yùn)營(yíng)中隧道襯砌的承載性能作出評(píng)價(jià)；
[0008](5)由于需要考慮隧道襯砌周邊3?5倍洞徑范圍內(nèi)的圍巖，所采用的相似比太小，一般為1:50?1:100，與原型結(jié)果相差較大；
[0009](6)比例尺小，隧道襯砌相似模型跨度一般為0.4?0.6m，難以進(jìn)行病害隧道襯砌加固試驗(yàn)，例如內(nèi)貼彈纖維、內(nèi)貼鋼帶等加固方法；難以進(jìn)行試驗(yàn)現(xiàn)象觀測(cè)，如裂縫擴(kuò)展及其檢測(cè)，從而無(wú)法科學(xué)評(píng)價(jià)運(yùn)營(yíng)中病害隧道襯砌經(jīng)加固后的承載性能提升效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于隧道襯砌承載性能評(píng)估與加固試驗(yàn)，無(wú)需考慮圍巖分擔(dān)荷載條件下的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)及其密閉方法。
[0011]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括加壓系統(tǒng)、模型箱及設(shè)置在模型箱內(nèi)的隧道襯砌，所述加壓系統(tǒng)為一榀鋼框架加壓系統(tǒng)，主要由邊梁、頂部橫梁及設(shè)置在邊梁與頂部橫梁上的油缸組成，所述模型箱主要由前板、后板、頂板、底板、左側(cè)板、右側(cè)板及傳力板組成，所述傳力板固定在前、后、頂、左側(cè)及右側(cè)板上并與油缸相對(duì)應(yīng)，所述底板上設(shè)有滑輪；所述前板與后板上對(duì)應(yīng)開設(shè)有隧道襯砌輪廓孔，所述隧道襯砌設(shè)置在輪廓孔內(nèi)，所述輪廓孔底部設(shè)有支撐托板；所述模型箱與隧道襯砌之間的填充料為水、油或潤(rùn)滑脂，所述模型箱為經(jīng)過密閉處理的密封模型箱。
[0012]進(jìn)一步，所述模型箱與隧道襯砌之間的填充料為工業(yè)潤(rùn)滑脂，其相似黏度(-10°C，10S-1)彡 600Pa.S，錐入度范圍(0.1mm)為 300 ?350，蒸發(fā)量(99°C，22h)彡 0.32%，摩擦因數(shù)< 0.05。
[0013]進(jìn)一步，所述模型箱的長(zhǎng)度為400?450cm，寬度為240?270cm，高度為80?90cm ;所述隧道襯砌跨度為120?135cm，高度為90?101cm，厚度為5?20cm。
[0014]進(jìn)一步，所述模型箱上各縫隙間填充有瀝青。
[0015]進(jìn)一步，所述模型箱內(nèi)貼有防水板。
[0016]進(jìn)一步，所述模型箱內(nèi)的頂板與底板上對(duì)應(yīng)鋪設(shè)有不透水粘土層，所述不透水粘土層厚度為9?11cm。
[0017]進(jìn)一步，所述模型箱內(nèi)貼有防水板，所述防水板與隧道襯砌間通過橡膠板連接，所述防水板、隧道襯砌及橡膠板間的接縫處灌注有瀝青。
[0018]進(jìn)一步，所述防水板為乙烯共聚物防水板或酸乙烯共聚物防水板或EVA防水板。
[0019]一種應(yīng)用于隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)的密閉方法，其特征在于主要包括以下措施:
[0020]A.采用瀝青密封焊接模型箱上各縫隙:
[0021]首先用熱瀝青封閉模型箱上六塊面板間形成的縫隙，待箱體內(nèi)充滿填充材料并合蓋后，再用熱瀝青封閉模型箱角點(diǎn)進(jìn)行堵漏處理；
[0022]B.采用不透水防水板包裹模型箱:
[0023]首先依次搭接模型箱前板、后板、左側(cè)板及右側(cè)板的防水板，再搭接模型箱頂板與底板上的防水板；
[0024]防水板密貼在模型箱內(nèi)側(cè)，搭接長(zhǎng)度不小于10cm，搭接處采用雙縫熱焊連接；
[0025]防水板的防水性能為:不透水壓力彡0.3MPa，保持時(shí)間彡30min ；
[0026]C.采用粘土對(duì)模型箱頂?shù)走M(jìn)行鋪墊:
[0027]首先在模型箱底部鋪設(shè)一層不透水粘土層，鋪設(shè)厚度為9?11cm，以蓋住箱底角點(diǎn)及縫隙為準(zhǔn)，待箱體內(nèi)充滿填充材料后，再在模型箱頂部鋪設(shè)一層不透水粘土層，鋪設(shè)厚度為9?11cm，以封住箱頂角點(diǎn)及縫隙為準(zhǔn)；
[0028]D.密封模型箱與隧道襯砌間縫隙:
[0029]選定兩塊橡膠板，在各橡膠板上開設(shè)一個(gè)隧道襯砌輪廓槽，將防水板與隧道襯砌一起對(duì)應(yīng)擠壓進(jìn)橡膠板上的隧道襯砌輪廓槽內(nèi)，最后以熱瀝青封堵防水板、隧道襯砌與輪廓槽間的縫隙。
[0030]本發(fā)明的有益效果在于:
[0031](1)改地層一結(jié)構(gòu)受力模式為荷載一結(jié)構(gòu)受力模式，不考慮圍巖分擔(dān)荷載，僅考慮隧道襯砌單獨(dú)承載，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加精確可靠；
[0032](2)通過一種低摩擦、低粘度軟塑材料，其傳遞的剪應(yīng)力與邊界應(yīng)力的量級(jí)相比，可近似忽略，從而可直接研宄邊界應(yīng)力變化對(duì)隧道襯砌承載性能的影響，并且可將試驗(yàn)比例尺放大，既提高了試驗(yàn)檢測(cè)精度，同時(shí)，大比例尺寸的試驗(yàn)系統(tǒng)有利于試驗(yàn)現(xiàn)象的觀察；
[0033](3)傳遞到隧道襯砌背后的壓力為均布?jí)毫?，可直接控制，便于評(píng)價(jià)隧道襯砌的整體承載性能及其整體剛度變化；
[0034](4)同一種隧道襯砌內(nèi)部產(chǎn)生的軸力和彎矩大小相同，整體承載性能一致；
[0035](5)忽略了隧道襯砌周邊3?5倍洞徑范圍內(nèi)的圍巖，可采用較大的相似比，承載性能試驗(yàn)?zāi)M的結(jié)果與原型結(jié)果更接近；
[0036](6)比例尺條件下，隧道襯砌相似模型的跨度可超過lm，該尺度下，可進(jìn)行病害隧道二次襯砌加固試驗(yàn)，例如內(nèi)貼彈纖維、內(nèi)貼鋼帶等加固方法，可進(jìn)行試驗(yàn)現(xiàn)象觀測(cè)，如裂縫擴(kuò)展及其檢測(cè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明:
[0038]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2為本發(fā)明的模型試驗(yàn)原理圖；
[0040]圖3為邊界應(yīng)力為30kpa時(shí)隧道襯砌的背后壓力；
[0041]圖4為邊界應(yīng)力為60kpa時(shí)隧道襯砌的背后壓力；
[0042]圖5為豐旲型箱的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0043]圖6為瀝青密封焊接模型箱的位置示意圖；
[0044]圖7為防水板熱焊搭接位置示意圖(1);
[0045]圖8為防水板熱焊搭接位置示意圖(2);
[0046]圖9為圖8的A-A向剖視圖；
[0047]圖10為粘土鋪設(shè)位置示意圖；
[0048]圖11為隧道襯砌與模型箱接縫位置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0049]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0050]如圖所示，本實(shí)施例中的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括加壓系統(tǒng)、模型箱及設(shè)置在模型箱內(nèi)的隧道襯砌，所述加壓系統(tǒng)為一榀鋼框架加壓系統(tǒng)，主要由邊梁1、頂部橫梁2及設(shè)置在邊梁1與頂部橫梁2上的油缸3組成，所述模型箱4主要由前板41、后板42、頂板43、底板44、左側(cè)板45、右側(cè)板46及傳力板47組成，所述傳力板47固定在前41、后42、頂43、左側(cè)45及右側(cè)板46上并與油缸3相對(duì)應(yīng)，所述底板44上設(shè)有滑輪48 ;所述前板41與后板42上對(duì)應(yīng)開設(shè)有隧道襯砌輪廓孔，所述隧道襯砌5設(shè)置在輪廓孔內(nèi)，所述輪廓孔底部設(shè)有支撐托板6 ;所述模型箱4與隧道襯砌5之間的填充料為水、油或潤(rùn)滑脂，所述模型箱4為經(jīng)過密閉處理的密封模型箱。本方案采用了液態(tài)傳力介質(zhì)，它不分擔(dān)圍巖壓力，只進(jìn)行壓力傳遞；在加壓系統(tǒng)作用下，可使邊界上加載的正應(yīng)力能直接傳遞到隧道襯砌結(jié)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)了均布加壓。
[0051]本實(shí)施例中，一榀鋼框架加壓系統(tǒng)采用Q345的鋼板制作，油缸3為250噸的大噸位油缸，模型箱4側(cè)板采用16mm的Q235鋼板，底板44采用厚度為50mm的Q345鋼板，底板44與滑輪48固結(jié)，便于模型箱4的移動(dòng)；傳力板47采用厚度20mm的Q345鋼板制作，并采用米字形加強(qiáng)肋加固。整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，各部分間通過螺栓連接緊固，組裝方便。
[0052]具體的，本實(shí)施例中模型箱4與隧道襯砌5之間的填充料為工業(yè)潤(rùn)滑脂，其相似黏度(_10°C，10S-1) ( 600Pa.S，錐入度范圍(0.1mm)為 300 ?350，蒸發(fā)量(99 °C，22h) ( 0.32%，摩擦因數(shù)< 0.05。該材料具有低摩擦、低粘度特性，具有潤(rùn)滑及密封作用，對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的密閉性要求不高，極大的降低了設(shè)備的制作難度及成本投入。
[0053]具體的，本實(shí)施例中模型箱4長(zhǎng)度為400?450cm，寬度為240?270cm，高度為80?90cm ;所述隧道襯砌5跨度為120?135cm，高度為90?101cm，厚度為5?20cm。
[0054]根據(jù)相似理論，比例尺越大，試驗(yàn)?zāi)M的結(jié)果與原型結(jié)果更接近，由于本實(shí)施例中采用了低摩擦、低粘度的工業(yè)潤(rùn)滑脂作為傳力介質(zhì)，故無(wú)需考慮圍巖的分擔(dān)外壓力作用，可進(jìn)行大比例尺的模型箱4設(shè)計(jì)，使承載性能試驗(yàn)?zāi)M結(jié)果與原型結(jié)果更接近。另外，在該比例尺條件下，隧道襯砌5跨度大，隧道襯砌5相似模型的跨度超過lm，利于進(jìn)行病害隧道二次襯砌加固試驗(yàn)，如內(nèi)貼彈纖維、內(nèi)貼鋼帶等加固方法，還可直接進(jìn)行裂縫擴(kuò)展等試驗(yàn)現(xiàn)象觀測(cè)，操作簡(jiǎn)單，直觀性好。
[0055]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，本實(shí)施例中的模型箱4上各縫隙間填充有瀝青，用于封堵縫隙，提高其密閉性。
[0056]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模型箱4內(nèi)貼有防水板，即在模型箱4內(nèi)部形成一個(gè)封閉的空間，可有效將工業(yè)潤(rùn)滑脂封閉在模型箱4內(nèi)。
[0057]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模型箱4內(nèi)的頂板43與底板44上對(duì)應(yīng)鋪設(shè)有不透水粘土層，可有效防止?jié)櫥粩D壓出模型箱4 ;本實(shí)施例中的不透水粘土層厚度為9?11cm，當(dāng)然，其鋪設(shè)厚度可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，具體以遮擋住角點(diǎn)及縫隙為準(zhǔn)。
[0058]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模型箱4內(nèi)貼有防水板7，所述防水板7與隧道襯砌5間通過橡膠板8連接，所述防水板7、隧道襯砌5及橡膠板8間的接縫處灌注有瀝青，可有效防止?jié)櫥瑥乃淼酪r砌5與模型箱4的開孔位置處擠壓溢出。
[0059]本實(shí)施例中的防水板為乙烯共聚物防水板或酸乙烯共聚物防水板或EVA防水板，防水效果好，材料易得。
[0060]以下將以實(shí)際參數(shù)說明本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)相比其具有的特點(diǎn)及優(yōu)越性。
[0061]實(shí)施例1:
[0062]根據(jù)相似理論，幾何相似比取1:10，應(yīng)力相似比也等于1:10。
[0063]邊界壓力:令模型箱垂直邊界與水平邊界上的加載應(yīng)力相等，如圖2所示，即σ 1=σ 2 = 30kPa (根據(jù)1:10的應(yīng)力相似比，相當(dāng)于原型300kPa，即約30m的水頭高度或15?20m的填土高度對(duì)襯砌所產(chǎn)生的壓力)。
[0064]隧道襯砌參數(shù):跨度1.2m,高度0.9m，厚度5cm (按1:10的幾何相似比取值，兩車道隧道襯砌V級(jí)圍巖原型厚度為50cm，跨度12m，高度9m)，彈性模量為2.95GPa (原型為C25混凝土，其彈性模量為29.5GPa)。
[0065]作為比較，模型箱與隧道襯砌之間的填充物選擇了兩種材料，一種是軟塑的潤(rùn)滑月旨，另一種是采用常規(guī)的粘土材料，其區(qū)別在于粘土材料為摩擦型材料，參數(shù)選擇如下:
[0066]填充的潤(rùn)滑脂參數(shù):摩擦因數(shù)tan Φ = 0.05，粘度值c = 400Pa，體積模量1.6GPa，密度 1000kg/m3 ；
[0067]填充的粘土參數(shù):內(nèi)摩擦角Φ = 100，粘度值c = 8kPa，體積模量1.6GPa，密度1500kg/m3o
[0068]在上述條件下，兩種填充材料所取得的隧道襯砌背后壓力分布及其大小如圖3所示，可知，填充潤(rùn)滑脂時(shí)，隧道襯砌周邊基本均為均布?jí)毫?，與邊界壓力相比，其最大非均勻率4%。而當(dāng)填充粘土?xí)r，僅在隧道拱部近似均勻分布，隧道底部呈現(xiàn)較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象，非均勻率達(dá)124%，說明填充粘土達(dá)不到均勻加載的要求。
[0069]實(shí)施例2:
[0070]邊界壓力:令模型箱垂直邊界與水平邊界上的加載應(yīng)力相等，即σ 1 = σ 2 =60kPa
[0071 ] 其余條件與案例一完全相同。
[0072]兩種填充材料所取得的隧道襯砌背后壓力分布及其大小如圖4所示?？芍?，填充潤(rùn)滑脂時(shí)，隧道襯砌周邊基本均為均布?jí)毫?，與邊界壓力相比，其最大非均勻率2.5% ;而當(dāng)填充粘土?xí)r，僅在隧道拱部近似均勻分布，隧道底部呈現(xiàn)較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象，非均勻率達(dá)175%，說明填充粘土達(dá)不到均勻加載的要求。
[0073]密封上述隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)中模型箱的方法，主要包括以下內(nèi)容:
[0074]A.采用瀝青密封焊接模型箱上各縫隙:
[0075]首先用熱瀝青封閉模型箱上六塊面板間形成的縫隙，待箱體內(nèi)充滿填充材料并合蓋后，再用熱瀝青封閉模型箱角點(diǎn)進(jìn)行堵漏處理，如圖6所示。
[0076]B.采用不透水防水板包裹模型箱:
[0077]首先依次搭接模型箱前板、后板、左側(cè)板及右側(cè)板的防水板，再搭接模型箱頂板與底板上的防水板；防水板密貼在模型箱內(nèi)側(cè)，搭接長(zhǎng)度不小于10cm，搭接處采用雙縫熱焊連接；防水板的防水性能為:不透水壓力多0.3MPa，保持時(shí)間多30min ;如圖7、圖8所示，首先進(jìn)行1、2、3、4號(hào)防水板的搭接，完成后在進(jìn)行1、2、3、4號(hào)與5、6號(hào)防水板的搭接，包裹后的截面如圖9所示。
[0078]C.采用粘土對(duì)模型箱頂?shù)走M(jìn)行鋪墊:
[0079]首先在模型箱底部鋪設(shè)一層不透水粘土層，鋪設(shè)厚度為9?11cm，以蓋住箱底角點(diǎn)及縫隙為準(zhǔn)，待箱體內(nèi)充滿填充材料后，再在模型箱頂部鋪設(shè)一層不透水粘土層，鋪設(shè)厚度為9?11cm，以封住箱頂角點(diǎn)及縫隙為準(zhǔn)；如圖10所示，首先在箱體底部鋪設(shè)一層10cm厚的粘土，再填充220cm厚的潤(rùn)滑脂，最后在箱體頂部鋪設(shè)10cm厚的粘土。
[0080]D.密封模型箱與隧道襯砌間縫隙:
[0081]選定兩塊橡膠板8，在各橡膠板8上開設(shè)一個(gè)隧道襯砌輪廓槽，將防水板7與隧道襯砌5 —起對(duì)應(yīng)擠壓進(jìn)橡膠板8上的隧道襯砌輪廓槽內(nèi)，最后以熱瀝青封堵防水板7、隧道襯砌5與輪廓槽間的縫隙；如圖11所示，橡膠板8上的隧道襯砌輪廓槽為半封閉式，裝配時(shí)，隧道襯砌5擠壓防水板7，兩者整體嵌入橡膠板8的槽內(nèi)，在槽周圈填充熱瀝青，可有效防止?jié)櫥瑥乃淼酪r砌5與模型箱4開孔位置擠壓溢出。
[0082]最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括加壓系統(tǒng)、模型箱及設(shè)置在模型箱內(nèi)的隧道襯砌，其特征在于:所述加壓系統(tǒng)為一榀鋼框架加壓系統(tǒng)，主要由邊梁、頂部橫梁及設(shè)置在邊梁與頂部橫梁上的油缸組成，所述模型箱主要由前板、后板、頂板、底板、左側(cè)板、右側(cè)板及傳力板組成，所述傳力板固定在前、后、頂、左側(cè)及右側(cè)板上并與油缸相對(duì)應(yīng)，所述底板上設(shè)有滑輪；所述前板與后板上對(duì)應(yīng)開設(shè)有隧道襯砌輪廓孔，所述隧道襯砌設(shè)置在輪廓孔內(nèi)，所述輪廓孔底部設(shè)有支撐托板；所述模型箱與隧道襯砌之間的填充料為水、油或潤(rùn)滑月旨，所述模型箱為經(jīng)過密閉處理的密封模型箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述模型箱與隧道襯砌之間的填充料為工業(yè)潤(rùn)滑脂，其相似黏度(_10°C，10S-1) ( 600Pa *S，錐入度范圍(0.1mm)為 300 ?350，蒸發(fā)量(99°C，22h) ( 0.32%，摩擦因數(shù)彡 0.05。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述模型箱的長(zhǎng)度為400?450cm，寬度為240?270cm，高度為80?90cm ;所述隧道襯砌跨度為120?135cm，高度為90?101cm，厚度為5?20cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述模型箱上各縫隙間填充有瀝青。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述模型箱內(nèi)貼有防水板。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述模型箱內(nèi)的頂板與底板上對(duì)應(yīng)鋪設(shè)有不透水粘土層，所述不透水粘土層厚度為9?11cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述模型箱內(nèi)貼有防水板，所述防水板與隧道襯砌間通過橡膠板連接，所述防水板、隧道襯砌及橡膠板間的接縫處灌注有瀝青。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述防水板為乙烯共聚物防水板或酸乙烯共聚物防水板或EVA防水板。
9.一種應(yīng)用于如權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的隧道襯砌結(jié)構(gòu)均布加載試驗(yàn)系統(tǒng)的密閉方法， 其特征在于主要包括以下措施: A.采用瀝青密封焊接模型箱上各縫隙: 首先用熱瀝青封閉模型箱上六塊面板間形成的縫隙，待箱體內(nèi)充滿填充材料并合蓋后， 再用熱瀝青封閉模型箱角點(diǎn)進(jìn)行堵漏處理； B.采用不透水防水板包裹模型箱: 首先依次搭接模型箱前板、后板、左側(cè)板及右側(cè)板的防水板，再搭接模型箱頂板與底板上的防水板； 防水板密貼在模型箱內(nèi)側(cè)，搭接長(zhǎng)度不小于10cm，搭接處采用雙縫熱焊連接； 防水板的防水性能為:不透水壓力多0.3MPa，保持時(shí)間多30min ； C.采用粘土對(duì)模型箱頂?shù)走M(jìn)行鋪墊: 首先在模型箱底部鋪設(shè)一層不透水粘土層，鋪設(shè)厚度為9?11cm，以蓋住箱底角點(diǎn)及縫隙為準(zhǔn)，待箱體內(nèi)充滿填充材料后，再在模型箱頂部鋪設(shè)一層不透水粘土層，鋪設(shè)厚度為9?11cm，以封住箱頂角點(diǎn)及縫隙為準(zhǔn)； D.密封模型箱與隧道襯砌間縫隙: 選定兩塊橡膠板，在各橡膠板上開設(shè)一個(gè)隧道襯砌輪廓槽，將防水板與隧道襯砌一起對(duì)應(yīng)擠壓進(jìn)橡膠板上的隧道襯砌輪廓槽內(nèi)，最后以熱瀝青封堵防水板、隧道襯砌與輪廓槽間的縫隙。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK104502137SQ201510023573
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月16日
【發(fā)明者】郭軍, 吳夢(mèng)軍, 丁浩, 黃倫海, 程崇國(guó), 王芳其, 鄭欣, 陳棚, 廖峻, 郭鴻雁 申請(qǐng)人:招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司