一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置的製作方法

2023-07-01 09:52:11 1

專利名稱：一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種隧道結構承載力試驗裝置，具體涉及一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置。
背景技術：
在公路、鐵路、市政、水利等工程中，隧道應用比較廣泛。目前，對隧道二次襯砌混凝土結構承載力的試驗檢測是一個薄弱環節。中國專利ZL201120397709. I提供了一種隧道二次襯砌混凝土結構承載能力試驗裝置，該裝置能有效試驗檢測隧道二次襯砌混凝土結構的承載能力，為設計、施工和工程驗收提供重要的科學依據。在該專利中，在堆載平臺上利用車輛或重物直接加載，存在以下缺陷1.堆載物數量龐大，運輸、堆載、計量等比較煩
雜，需耗用大量的人力、物力和機械設備；2.同步實行試驗荷載的分級加載、持荷、卸載、力口載時，需要較長的時間才能完成，工作效率較低，加載重量的精度不高，靈活性差；3.由於試驗荷載的施加方向是垂直的，不能實現任意方向的加載，不能理想地模擬隧道二次襯砌混凝土的實際受力狀況。各掛杆的試驗荷載重量存在一定的誤差，這樣的誤差雖然不影響試驗過程和試驗結果分析評價，但如不是垂直加載的話，對試驗臺車而言，各掛杆將產生由於加載誤差引起的不能相互抵消的剩餘水平力，會導致試驗臺車的平面位移，對試驗過程和試驗結果分析評價造成影響。

實用新型內容為了克服背景技術的不足，本實用新型提供一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，該試驗裝置主要解決了現有的隧道結構承載力試驗裝置在加載時耗時費工費料、加載重量精度不高及不能實現任意方向加載的問題，本實用新型具有節省資源、加載重量精度高、能夠任意方向加載和全自動進行加載試驗的特點。本實用新型的技術方案是一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，包括一個試驗臺車、壓力盒、壓力應變計及試驗檢測設備，臺車上安裝有液壓系統、總控室、槓桿及液壓千斤頂，液壓千斤頂由液壓系統驅動，液壓千斤頂設置在槓桿的一端，槓桿的另一端設有拉環，拉環通過掛杆與預埋在二次襯砌混凝土內的掛鈎相連，液壓千斤頂與槓桿之間設有楔形塊。所述的臺車是由機動車牽引行走或自行式的裝置。所述的液壓千斤頂為6 8個，每個液壓千斤頂均由獨立的液壓系統驅動。所述的楔形塊的夾角值大小等於掛鈎埋置方向與隧道二次襯砌混凝土橫斷面中心軸線的夾角。所述的壓力盒是預埋在隧道二次襯砌混凝土與初期支護之間，通過導線連接到總控室內的計算機上。所述的壓力應變計是貼在能反映二次襯砌混凝土受力特徵的外表面用於測量應力、應變的儀器，每個壓力應變計都通過導線連接到總控室內的計算機上。所述的臺車的長度為10 11米。[0012]本實用新型具有如下有益效果(1)用液壓千斤頂代替車輛或重物加載，節約資源；(2)利用多個液壓千斤頂等荷載全自動同步實行試驗荷載的分級加載、持荷、卸載、力口載，加載重量精確，精度高；(3)槓桿上設有3 4個拉環，由試驗荷載的大小和液壓千斤頂的頂升能力，根據槓桿原理，選用其中一個拉環與掛杆連接傳遞試驗荷載，適應性和靈活性強；(4)通過楔形塊調整試驗荷載的施加方向，能夠比較理想地模擬隧道二次襯砌混凝土的實際受力狀況。同時，試驗荷載的施加方向可以不是垂直的任意方向，由於計算機控制各液壓千斤頂以等荷載且全自動同步實行試驗荷載加載，所謂等荷載和同步就是加載的重量和時間的同步誤差很小到可以忽略的程度，此時產生的水平力對整個試驗臺車是平衡的，不會引起試驗臺車的平面位移。本實用新型機械化、自動化程度高，科學準確，試驗穩定，安全有序，節約資源和費用，能為工程施工和工程驗收提供重要科學依據。

附圖I是本實用新型的結構示意圖。 附圖2是圖I中臺車7上液壓千斤頂10和總控室13的分布圖。附圖3是圖I中槓桿8及液壓千斤頂10的安裝結構示意圖。附圖4是圖I中掛杆6的結構示意圖。圖中I-初期支護，2-二次襯砌混凝土，3-壓力盒，4-掛鈎，5-壓力應變計，6-掛杆，7-臺車，8-槓桿，9-拉環，10-液壓千斤頂，11-楔形塊，12-液壓系統，13-總控室。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明由圖I 4所示，一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，包括一個試驗臺車7、壓力盒3、壓力應變計5及試驗檢測設備，臺車7上安裝有液壓系統12、控制液壓系統12的總控室13、槓桿8及液壓千斤頂10，液壓千斤頂10由液壓系統12驅動，液壓千斤頂10設置在槓桿8的一端，槓桿8的另一端設有拉環9，拉環9通過掛杆6與預埋在二次襯砌混凝土 2內且下端露出的掛鈎4相連，液壓千斤頂10與槓桿8之間設有楔形塊11。由於採取上述技術方案，試驗檢測時臺車7支撐在隧道的路面上，試驗荷載的施加過程由總控室13內的計算機控制，同步實行試驗荷載的分級加載、持荷、卸載，同時分別通過壓力盒
3、壓力應變計5量測圍巖壓力、二次襯砌混凝土 2的應變，全自動、全過程進行隧道二次襯砌混凝土結構承載力試驗檢測。利用多個由總控室13控制的液壓千斤頂10代替車輛或重物加載，每個加載單元等荷載全自動同步實行試驗荷載的分級加載、持荷、卸載和加載。具有節省資源、加載重量精度高、能夠任意方向加載和全自動進行加載試驗的特點。所述的臺車7是由機動車牽引行走或自行式的裝置。便於臺車7移動，以檢測隧道的不同位置。所述的液壓千斤頂10為6 8個，每個液壓千斤頂10均由獨立的液壓系統12驅動。能夠實現同步試驗荷載的分級加載、持荷、卸載和加載。所述的楔形塊11的夾角值大小等於掛鈎4埋置方向與隧道二次襯砌混凝土 2橫斷面中心軸線的夾角。使得施加荷載方向與隧道二次襯砌混凝土2曲面的法線方向相同比較合理，也就是施加荷載方向與圍巖壓力的方向相同，能夠比較理想地模擬隧道二次襯砌混凝土的實際受力狀況。所述的壓力盒3是預埋在隧道二次襯砌混凝土 2與初期支護I之間，通過導線連接到總控室13內的計算機上。通過壓力盒3檢測數據，用於測量圍巖壓力。所述的壓力應變計5是貼在能反映二次襯砌混凝土 2受力特徵的外表面用於測量應力、應變的儀器，每個壓力應變計5都通過導線連接到總控室13內的計算機上。壓力應變計5用於檢則圍巖應力。所述的臺車7的長度為10 11米。由於一次隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗在一模施工長度範圍內進行，一模施工長度是指兩條施工縫或沉降、伸縮縫之間的長度，一般為10 11米，臺車7的長度剛好與一模施工長度對應，便於試驗檢測。在使用時，由試驗臺車7上的總控室13電腦程式啟動液壓系統12驅動和控制液壓千斤頂10施加試驗荷載，加載時實行逐級加載，先由零載加至第一級荷載、卸載至零載；再由零載加至第二級荷載，卸至零載；直至所有荷載施加完畢；多個液壓千斤頂10由總控室13電腦程式同步實行試驗荷載的分級加載、持荷、卸載；在逐級加載過程中可以不·卸載，逐級加至最大荷載；每級加載穩定之後，將壓力盒3、應力應變計5和液壓千斤頂10的加載數據通過專用的計算機軟體分析計算，對試驗結果進行分析評價。
權利要求1.一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，包括一個試驗臺車(7)、壓力盒(3)、壓力應變計(5)及試驗檢測設備，其特徵在於臺車(7)上安裝有液壓系統(12)、控制液壓系統(12)的總控室(13)、槓桿(8)及液壓千斤頂(10)，液壓千斤頂(10)由液壓系統(12)驅動，液壓千斤頂(10)設置在槓桿(8)的一端，槓桿(8)的另一端設有拉環(9)，拉環(9)通過掛杆(6)與預埋在二次襯砌混凝土(2)內的掛鈎(4)相連，液壓千斤頂(10)與槓桿(8)之間設有楔形塊(11)。
2.根據權利要求I所述的一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，其特徵在於臺車(7)是由機動車牽引行走或自行式的裝置。
3.根據權利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，其特徵在於液壓千斤頂(10)為6 8個，每個液壓千斤頂(10)均由獨立的液壓系統(12)驅動。
4.根據權利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，其特徵在於楔形塊(11)的夾角值大小等於掛鈎(4)埋置方向與隧道二次襯砌混凝土(2)橫斷面中心軸線的夾角。
5.根據權利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，其特徵在於所述的壓力盒(3)是預埋在隧道二次襯砌混凝土(2)與初期支護(I)之間，通過導線連接到總控室(13)內的計算機上。
6.根據權利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，其特徵在於所述的壓力應變計(5)是貼在能反映二次襯砌混凝土(2)受力特徵的外表面用於測量應力、應變的儀器，每個壓力應變計(5)都通過導線連接到總控室(13)內的計算機上。
7.根據權利要求I或2所述的一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置，其特徵在於所述的臺車(7)的長度為10 11米。
專利摘要一種隧道二次襯砌混凝土結構承載力液壓試驗裝置,主要解決現有的隧道二次襯砌混凝土結構承載力試驗裝置耗時費工費料、加載重量精度不高及不能實現任意方向加載的問題。其特徵在於臺車(7)上安裝有液壓系統(12)、總控室(13)、槓桿(8)及液壓千斤頂(10)，液壓千斤頂(10)由液壓系統(12)驅動，液壓千斤頂(10)設置在槓桿(8)的一端，槓桿(8)的另一端設有拉環(9)，拉環(9)通過掛杆(6)與預埋在二次襯砌混凝土(2)內的掛鈎(4)相連，液壓千斤頂(10)與槓桿(8)之間設有楔形塊(11)。本實用新型具有節省資源、加載重量精度高、能夠任意方向加載和全自動進行加載試驗的特點。
文檔編號G01N3/12GK202710415SQ20122040571
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者朱千明, 陳繼展, 朱利亞, 羅鋒 申請人:浙江交建路橋工程有限公司, 朱千明