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一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力試驗裝置的制作方法

文檔序號:5926980閱讀:317來源:國知局
專利名稱:一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及隧道二次襯砌混凝土的質(zhì)量控制領(lǐng)域,特別是涉及一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力試驗裝置。
背景技術(shù)
目前,在公路、鐵路、市政、水利等工程中,隧道是一種普遍的結(jié)構(gòu),二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)是隧道的主體結(jié)構(gòu),現(xiàn)在二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)常規(guī)設(shè)計方法是采用類比法進(jìn)行設(shè)計,再通過理論計算復(fù)核或通過室內(nèi)模型試驗驗證,但由于地質(zhì)情況十分復(fù)雜,隧道圍巖變化頻繁,理論計算或室內(nèi)模型的地質(zhì)參數(shù)難以準(zhǔn)確確定,導(dǎo)致理論計算或室內(nèi)模型的試驗結(jié)果與實際情況出入很大,不能反映工程的實際。同時,隧道初期支護(hù)和二次襯砌混凝土現(xiàn)場澆筑的施工質(zhì)量也難以保證,正是由于目前沒有在現(xiàn)場對隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的承載力試驗的裝置,無法檢測其承載能力,一般的設(shè)計都比較保守,造成了巨大的浪費。在質(zhì)量檢驗驗收時,不能檢測其承載力,一旦施工完成,如有質(zhì)量問題也無法發(fā)現(xiàn),安全隱患不能排除,這也是目前隧道安全事故多發(fā)的主要原因之一。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力試驗裝置,利用本裝置能有效試驗檢測隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力,為設(shè)計、施工和工程驗收提供重要的科學(xué)依據(jù)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力試驗裝置,包括壓力盒、掛鉤、掛桿、彈簧秤、堆載平臺和應(yīng)力應(yīng)變計,所述的壓力盒固定埋設(shè)在隧道初期支護(hù)和二次襯砌混凝土之間,所述的掛鉤固定在二次襯砌混凝土上,所述的掛桿與掛鉤相連,所述的掛桿通過彈簧秤與堆載平臺相連,所述的應(yīng)力應(yīng)變計安裝在二次襯砌混凝土的表面。所述的壓力盒預(yù)先埋設(shè)有若干個,每個壓力盒都通過導(dǎo)線連接到計算機(jī)上。所述的應(yīng)力應(yīng)變計安裝有若干個,每個應(yīng)力應(yīng)變計都通過導(dǎo)線連接到計算機(jī)上。所述的掛鉤在同一斷面上左右各安裝一個,且關(guān)于隧道二次襯砌混凝土軸線對稱分布,所述的掛鉤預(yù)埋斷面至少為4個。所述的掛鉤由一塊鋼板和一個U形環(huán)組成,所述的U形環(huán)的兩個支腳焊接在鋼板的中間位置。所述的掛桿由工字桿體和鎖扣組成,所述的工字桿體的兩端各分布有一個通孔, 所述通孔的一側(cè)有一個開口,所述的鎖扣穿過開口下端的一個孔后通過螺栓與開口的上端相連。所述的堆載平臺由工字鋼和鋼板組成,所述的若干個H型鋼縱橫井字形焊接而成,再在其上側(cè)焊接一塊鋼板,所述的上側(cè)鋼板的上表面沿著兩條長邊均勻安裝有若干個吊環(huán)。[0011]有益效果本實用新型涉及一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力試驗裝置,利用本實用新型所述裝置可以有效試驗檢測隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力,是一種無損試驗檢測裝置,既不破壞原有隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)又能給設(shè)計、施工和工程竣工驗收提供重要的科學(xué)依據(jù)。

圖1是本實用新型所述的試驗示意圖;圖2是本實用新型所述的試驗裝置的布置圖;圖3是本實用新型所述的掛鉤的俯視圖;圖4是本實用新型所述的掛鉤的主視圖;圖5是本實用新型所述的掛桿的主視圖;圖6是本實用新型所述的掛桿的側(cè)面視圖;圖7是本實用新型所述的掛桿的A-A剖視圖;圖8是本實用新型所述的堆載平臺的俯視圖;圖9是本實用新型所述的堆載平臺的A向視圖;圖10是本實用新型所述的H型鋼縱橫井字形堆載平臺A-A剖視圖;圖11是本實用新型所述的堆載平臺的吊環(huán)示意圖;圖12是本實用新型所述的靜載荷試驗圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進(jìn)一步闡述本實用新型。應(yīng)理解,這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。如圖1 12所示,本實用新型的實施方式涉及一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力試驗裝置,包括壓力盒1、掛鉤2、掛桿3、彈簧秤4、堆載平臺5和應(yīng)力應(yīng)變計6,其特征在于,所述的壓力盒1固定埋設(shè)在隧道初期支護(hù)和二次襯砌混凝土之間,所述的掛鉤2固定在二次襯砌混凝土上,所述的掛桿3與掛鉤2相連,所述的掛桿3通過彈簧秤4與堆載平臺 5相連,所述的應(yīng)力應(yīng)變計6安裝在二次襯砌混凝土的表面,所述的壓力盒1預(yù)先埋設(shè)有若干個,每個壓力盒1都通過導(dǎo)線連接到計算機(jī)上,所述的應(yīng)力應(yīng)變計6安裝有若干個,每個應(yīng)力應(yīng)變計6都通過導(dǎo)線連接到計算機(jī)上,所述的掛鉤2在同一斷面上左右各安裝一個,且關(guān)于隧道二次襯砌混凝土軸線對稱分布,所述掛鉤的預(yù)埋斷面至少為4個,所述的掛鉤2由一塊鋼板和一個U形環(huán)組成,所述的U形環(huán)的兩個支腳焊接在鋼板的中間位置。所述的掛桿3由工字桿體北和鎖扣3a組成,所述的工字桿體北的兩端各分布有一個通孔,所述通孔的一側(cè)有一個開口,所述的鎖扣3a穿過開口下端的一個孔后通過螺栓與開口的上端相連。 所述的堆載平臺5由H型鋼5b和鋼板5c組成,所述的若干個H型鋼恥縱橫井字形焊接而成的結(jié)構(gòu),再在其上側(cè)焊接一塊鋼板5c,所述的上側(cè)鋼板5c的上表面沿著兩條長邊均勻安裝有若干個fe吊環(huán)。[0027]實施例1一條寬度為9 10米的雙車道隧道,圍巖類別為3級,在隧道初期支護(hù)完成后,根據(jù)隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的試驗檢測頻率,選取一段長度約為10米(一模板長度)的試驗區(qū)域,預(yù)先將壓力盒1固定埋設(shè)在隧道初期支護(hù)上,數(shù)量為40 60個,每一個壓力盒1 都通過導(dǎo)線連接到計算機(jī)上;二次襯砌混凝土開始施工時,預(yù)先將8 10個掛鉤2固定埋設(shè)在隧道二次襯砌混凝土內(nèi);荷載試驗時,選擇二次襯砌混凝土表面測點,粘貼40 60個應(yīng)力應(yīng)變計6 ;將掛桿3、彈簧秤4、堆載平臺5依次連接在掛鉤2上;選用可行式車輛進(jìn)行加載,加載時進(jìn)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,每次加載后待各彈簧秤的讀數(shù)誤差小于5%時再予以讀數(shù)記錄加載重量;每次加載穩(wěn)定之后,通過計算機(jī)將讀取壓力盒1和應(yīng)力應(yīng)變計6的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總;現(xiàn)場試驗結(jié)束后,通過計算機(jī)計算二次襯砌結(jié)構(gòu)加載試驗應(yīng)變或變形實測結(jié)果與理論值的比(η),同時繪制實測值和理論分析計算的對照圖表,評價二次襯砌承載能力。實施例2一條寬度為14 15米的三車道隧道,圍巖類別為3級,在隧道初期支護(hù)完成后, 根據(jù)隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的試驗檢測頻率,選取一段長度約為10米的試驗區(qū)域,預(yù)先將壓力盒1固定埋設(shè)在隧道初期支護(hù)上,數(shù)量為60 80個,每一個壓力盒1都通過導(dǎo)線連接到計算機(jī)上;二次襯砌混凝土開始施工時,預(yù)先將10 14個掛鉤2固定埋設(shè)在隧道二次襯砌混凝土內(nèi);荷載試驗時,選擇二次襯砌混凝土表面測點,粘貼60 80個應(yīng)力應(yīng)變計6 ; 將掛桿3、彈簧秤4、堆載平臺5依次連接在掛鉤2上;選用重物堆載的方式進(jìn)行加載,加載時進(jìn)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,每次加載后待各彈簧秤的讀數(shù)誤差小于5%時再予以讀數(shù)記錄加載重量;每次加載穩(wěn)定之后,通過計算機(jī)將讀取壓力盒1和應(yīng)力應(yīng)變計6的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總;現(xiàn)場試驗結(jié)束后,通過計算機(jī)計算二次襯砌結(jié)構(gòu)加載試驗應(yīng)變或變形實測結(jié)果與理論值的比(Π),同時繪制實測值和理論分析計算的對照圖表,評價二次襯砌承載能力。
權(quán)利要求1.一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力的試驗裝置,包括壓力盒(1)、掛鉤O)、掛桿(3)、彈簧秤G)、堆載平臺( 和應(yīng)力應(yīng)變計(6),其特征在于,所述的壓力盒(1)固定埋設(shè)在隧道初期支護(hù)和二次襯砌混凝土之間,所述的掛鉤O)固定在二次襯砌混凝土上,所述的掛桿⑶與掛鉤⑵相連,所述的掛桿⑶通過彈簧秤⑷與堆載平臺(5)相連,所述的應(yīng)力應(yīng)變計(6)安裝在二次襯砌混凝土的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力的試驗裝置,其特征在于,所述的壓力盒(1)預(yù)先埋設(shè)有若干個,每個壓力盒(1)都通過導(dǎo)線連接到計算機(jī)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力的試驗裝置,其特征在于,所述的應(yīng)力應(yīng)變計(6)安裝有若干個,每個應(yīng)力應(yīng)變計(6)都通過導(dǎo)線連接到計算機(jī)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力的試驗裝置,其特征在于,所述的掛鉤(2)在同一斷面上左右各安裝一個,且關(guān)于隧道二次襯砌混凝土軸線對稱分布,所述的掛鉤O)的預(yù)埋斷面至少為4個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力的試驗裝置,其特征在于,所述的掛鉤O)由一塊鋼板和一個U形環(huán)組成,所述的U形環(huán)的兩個支腳焊接在鋼板的中間位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力的試驗裝置,其特征在于,所述的掛桿(3)由H型鋼桿體(3b)和鎖扣(3a)組成,所述的H型鋼桿體(3b)的兩端各分布有一個通孔,所述通孔的一側(cè)有一個開口,所述的鎖扣(3a)穿過開口下端的一個孔后通過螺栓與開口的上端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力的試驗裝置,其特征在于,所述的堆載平臺(5)由H型鋼(5b)和鋼板(5b)組成,所述的若干個H型鋼(5b)縱橫井字形焊接而成,再在其上側(cè)焊接一塊鋼板(5c),所述的上側(cè)鋼板(5b)的上表面沿著兩條長邊均勻安裝有若干個(5a)吊環(huán)。
專利摘要本實用新型涉及一種隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)承載能力試驗裝置,包括壓力盒、掛鉤、掛桿、彈簧秤、堆載平臺和應(yīng)力應(yīng)變計,壓力盒固定埋設(shè)在隧道防水層和二次襯砌混凝土之間,掛鉤固定在二次襯砌混凝土上,掛桿與掛鉤相連,掛桿通過彈簧秤與堆載平臺相連,應(yīng)力應(yīng)變計安裝在二次襯砌混凝土的表面,通過對堆載平臺的逐級加載得到各個儀器的數(shù)據(jù),將實測值跟理論計算值做比較,通過線性曲線來說明二次襯砌混凝土的承載能力。本實用新型可以有效試驗檢測隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力,是一種無損試驗檢測裝置,既不破壞原有隧道二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)又能給設(shè)計、施工和工程竣工驗收提供重要的科學(xué)依據(jù)。
文檔編號G01N3/32GK202305349SQ201120397709
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者周一勤, 周琪, 張旭東 申請人:寧波交通工程建設(shè)集團(tuán)有限公司
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