一種盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)及盾構(gòu)管片試驗的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)，該加載系統(tǒng)包括自平衡反力核心筒和徑向力加載裝置，所述徑向力加載裝置設(shè)置在自平衡反力核心筒的外側(cè)，且位于盾構(gòu)管片所組裝的環(huán)之間。所述自平衡反力核心筒是由上覆板上環(huán)箍、中環(huán)箍、下環(huán)箍和豎梁組成；上覆板位于自平衡反力核心筒的頂部；多根具有相同的形狀與尺寸的豎梁沿著一個圓周間隔排列；上環(huán)箍在所述多根豎梁的圓周外側(cè)上部；中環(huán)箍在多根豎梁的圓周外側(cè)中部；下環(huán)箍在多根豎梁圓周外側(cè)下部。本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)具有占地面積小、成本低、應(yīng)用范圍等優(yōu)點。
【專利說明】一種盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)及盾構(gòu)管片試驗機【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)及盾構(gòu)管片試驗機。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)管片是盾構(gòu)施工的主要裝配構(gòu)件，是隧道的最外層屏障，承擔(dān)著抵抗土層壓力、地下水壓カ以及ー些特殊荷載的作用。盾構(gòu)管片是盾構(gòu)法隧道的永久襯砌結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)管片質(zhì)量直接關(guān)系到隧道的整體質(zhì)量和安全，影響隧道的防水性能及耐久性能。
[0003]為了檢驗盾構(gòu)管片的質(zhì)量，通常采用盾構(gòu)管片試驗設(shè)備來對盾構(gòu)管片的性能進行測試。
[0004]加載系統(tǒng)是盾構(gòu)管片試驗機的重要組成部分。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用反カ墻來提供反力。反力墻是設(shè)置在盾構(gòu)管片形成的環(huán)(管道)的外周，反カ墻制作費時費エ，而且占用面積很大，在試驗結(jié)束后還需拆除。一種反カ墻是在地下挖出的環(huán)形坑，以環(huán)形坑的內(nèi)壁作為反カ墻，盾構(gòu)環(huán)的外壁直接抵靠在反カ墻上，從盾構(gòu)管片的內(nèi)側(cè)對盾構(gòu)管片施加徑向力。另ー種反力墻是豎立起的環(huán)形墻。所述環(huán)形墻設(shè)置在盾構(gòu)管片形成的環(huán)的外周，在環(huán)形墻和盾構(gòu)管片設(shè)置油缸來施加負(fù)載，進行測試。
[0005]這兩種形式的加載系統(tǒng)都具有反カ墻占地面積大，適用范圍較小的缺點。
[0006]因此，希望有一種盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0008]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)包括自平衡反力核心筒和徑向カ加載裝置，所述徑向カ加載裝置設(shè)置在自平衡反力核心筒的外側(cè)，且位于盾構(gòu)管片所組裝的環(huán)之間。
[0009]所述自平衡反力核心筒是由上覆板、上環(huán)箍、中環(huán)箍、下環(huán)箍和豎梁組成；上覆板位于自平衡反力核心筒的頂部；多根具有相同的形狀與尺寸的豎梁沿著一個圓周間隔排列；上環(huán)箍在所述多根豎梁的圓周外側(cè)的上部和上覆板的下方；中環(huán)箍在所述多根豎梁的圓周外側(cè)的中部；以及下環(huán)箍在所述多根豎梁的圓周外側(cè)的下部，其中，所述上覆板、上環(huán)箍、中環(huán)箍、下環(huán)箍和豎梁通過焊接連接。
[0010]徑向カ加載裝置是由液壓缸、液壓缸定位裝置和墊梁組成，墊梁位于盾構(gòu)管片外側(cè)且與其接觸；液壓缸位于自平衡反力核心筒的外側(cè)和盾構(gòu)管片內(nèi)側(cè)；液壓缸定位裝置位于液壓缸下方；液壓缸定位裝置與自平衡反力核心筒連接；液壓缸通過圓鋼連接自平衡反力核心筒和墊梁。
[0011]液壓缸定位裝置由液壓缸托架及滑軌機構(gòu)和液壓缸旋轉(zhuǎn)提升機構(gòu)兩部分組成，滑軌由圓鋼組成，連接在上環(huán)箍和中環(huán)箍或中環(huán)箍和下環(huán)箍上，是液壓缸托架的滑動軌道； 液壓缸托架由滑動抓、底架和弧板組成，弧板直徑與液壓缸直徑相等，拖住液壓缸。四個滑 動抓可在圓鋼滑軌上自由滑動。
[0012]旋轉(zhuǎn)提升機構(gòu)由回轉(zhuǎn)支撐、電機、變速箱、齒輪、工字鋼挑梁及電動葫蘆組成。回 轉(zhuǎn)支撐提供旋轉(zhuǎn)提升機構(gòu)的回轉(zhuǎn)自由度和支撐反力(試驗機使用具體型號查詢有關(guān)國家標(biāo) 準(zhǔn))；電機、變速箱及齒輪提供旋轉(zhuǎn)提升機構(gòu)的回轉(zhuǎn)動力；挑梁為電動葫蘆徑向移動和垂直 提升提供反力支撐；電動葫蘆是旋轉(zhuǎn)提升機構(gòu)的提升工作機構(gòu)；旋轉(zhuǎn)提升機構(gòu)位于上覆板 上，通過電動葫蘆與液壓缸連接。
[0013]反力核心筒豎梁為鋼包混凝土結(jié)構(gòu)，核心筒豎梁組合結(jié)構(gòu)由12根豎梁繞軸心按 30度角排列組合而成，豎梁的數(shù)量為12根。
[0014]上覆板為承重鋼板，用于為油缸回旋提升子系統(tǒng)提供工作平臺。
[0015]上環(huán)箍、中環(huán)箍和下環(huán)箍由兩層切割成梯形的30號工字鋼焊接而成。
[0016]自平衡反力核心筒的橫截面形狀為一個內(nèi)接于一個圓的正十二邊形，圓的半徑為 598mm0
[0017]徑向力加載裝置包括兩個或兩個以上的徑向設(shè)置的液壓缸和液壓缸定位裝置。
[0018]徑向力加載裝置包括十二個徑向設(shè)置的液壓缸和液壓缸定位裝置。
[0019]本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機包括如上所述的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)。
[0020]下環(huán)箍以角焊縫形式焊接至所述盾構(gòu)管片的試驗機底座。
[0021 ] 本發(fā)明的積極效果如下:
本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)以自平衡反力核心筒來代替反力墻承受反力，具有 下述優(yōu)點:占地面積小、成本低、應(yīng)用范圍廣(可適用于任何內(nèi)徑大于自平衡反力核心筒外 徑的盾構(gòu)管片環(huán))、在所述自平衡反力核心筒可以進行油路和管線的布置、能夠?qū)崿F(xiàn)不平衡 加載。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)的示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)中的自平衡反力核心筒的示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)中的自平衡反力核心筒的多根豎梁的 俯視不意圖。
[0025]圖4是本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)中的自平衡反力核心筒的環(huán)箍的俯視 示意圖。
[0026]I上覆板、2中環(huán)箍、3豎梁、4墊梁、5盾構(gòu)管片、6液壓缸、7下環(huán)箍、8上環(huán)箍、9液 壓缸定位裝置、100自平衡反力核心筒、200徑向力加載裝置。
【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中 的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明 一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所
示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)的示意圖。圖1所示的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)包括:自平衡反力核心筒100和多個液壓缸6。液壓缸6水平徑向延伸。液壓缸6設(shè)置在自平衡反力核心筒的外側(cè)，且位于盾構(gòu)管片5所組裝的環(huán)之間。液壓缸6的數(shù)量可以根據(jù)需要設(shè)置。
[0030]液壓缸6用作徑向カ加載裝置，用于對盾構(gòu)管片5加載。在圖1所示的實施例中，液壓缸6通過墊梁4對盾構(gòu)管片5施加徑向向內(nèi)(圖中為向左)的徑向力?？梢岳斫獾氖牵簤焊?還可以對盾構(gòu)管片5施加徑向向外的徑向力，此時，墊梁應(yīng)設(shè)置在盾構(gòu)管片5的徑向內(nèi)側(cè)。
[0031]圖2是圖1所示盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)中的自平衡反力核心筒的示意圖。圖3是圖2所示自平衡反力核心筒的多根豎梁的俯視示意圖。圖4是圖2所示自平衡反力核心筒的環(huán)箍的俯視示意圖。
[0032]自平衡反力核心筒的作用主要如下:
1、提供液壓油缸支反力；
2、提供液壓油缸豎向滑動和定位平臺；以及
3、為油路系統(tǒng)及液壓控制硬件提供放置空間。
[0033]因此，自平衡反力核心筒的高度尺寸應(yīng)滿足試驗機液壓油缸施力尺寸設(shè)計要求，內(nèi)外徑設(shè)計應(yīng)滿足液壓控制系統(tǒng)硬件放置及實驗操作所需空間設(shè)計要求。
[0034]圖2所示的反力核心筒采用鋼筋混凝土豎梁組成的束筒空腹式結(jié)構(gòu)，并在豎梁束筒上中下三個位置設(shè)置三層エ字鋼環(huán)箍固定，能夠承受較大的施加于筒體的徑向平衡力作用。具體而言，所述自平衡反力核心筒包括:上覆板1，十二根豎梁3及三個環(huán)箍。其中，所述上覆板和三個環(huán)箍焊接至所述豎梁。
[0035]上覆板I位于所述核心筒的頂部處。有利的是，所述上覆板為承重鋼板(例如中厚承重鋼板，如厚度在8-12毫米，更具體地，設(shè)置為10毫米)，用于為油缸回旋提升子系統(tǒng)提供工作平臺。
[0036]十二根豎梁具有相同的形狀與尺寸，并且沿著ー個圓周間隔排列。所述豎梁的數(shù)量不限于12根，也可以為其他適當(dāng)?shù)臄?shù)量(例如10根、6根、18根等等)。所述十二根豎梁的排列使得所述自平衡反力核心筒的橫截面形狀為ー個內(nèi)接于ー個圓的正多邊形。優(yōu)選的是，所述圓的半徑為598mm,所述正多邊形為十二邊形。
[0037]三個環(huán)箍3分別為上環(huán)箍、中環(huán)箍以及下環(huán)箍。所述上環(huán)箍設(shè)置在所述多根豎梁的圓周外側(cè)的上部處。所述上環(huán)箍設(shè)置在所述多根豎梁的圓周外側(cè)的中部處。所述上環(huán)箍設(shè)置在所述多根豎梁的圓周外側(cè)的下部。[0038]有利的是，所述環(huán)箍由切割成梯形工字鋼焊接而成。為了提高強度，所述由兩層切 割成梯形的30號工字鋼焊接而成。
[0039]本發(fā)明還提供一種盾構(gòu)管片試驗機，所述盾構(gòu)管片試驗機包括如上所述的盾構(gòu)管 片試驗機加載系統(tǒng)。
[0040]優(yōu)選地，所述下環(huán)箍以角焊縫形式焊接至所述盾構(gòu)管片的試驗機底座。
[0041]本發(fā)明的自平衡反力核心筒采用上中下三個環(huán)箍，有效地提高了整個自平衡反力 核心筒的強度，尤其提高了承受徑向平衡力的能力。
[0042]本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)以自平衡反力核心筒來代替反力墻承受反力， 具有下述優(yōu)點:占地面積小、成本低、應(yīng)用范圍廣(可適用于任何內(nèi)徑大于自平衡反力核心 筒外徑的盾構(gòu)管片環(huán))、在所述自平衡反力核心筒可以進行油路和管線的布置、能夠?qū)崿F(xiàn)不 平衡加載。
[0043]最后需要指出的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依 然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種盾構(gòu)管片試驗機加載系統(tǒng)，其特征在于:該加載系統(tǒng)包括自平衡反力核心筒 (100)和徑向力加載裝置(200)，所述徑向力加載裝置(200)設(shè)置在自平衡反力核心筒 (100)的外側(cè)，且位于盾構(gòu)管片(5)所組裝的環(huán)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的加載系統(tǒng)，其特征在于:所述自平衡反力核心筒是由上覆板(I)、上環(huán)箍(8)、中環(huán)箍(2)、下環(huán)箍(7)和豎梁(3)組成；上覆板(I)位于自平衡反力核心 筒(100)的頂部；多根具有相同的形狀與尺寸的豎梁(3)沿著一個圓周間隔排列；上環(huán)箍(8)在所述多根豎梁(3)的圓周外側(cè)的上部和上覆板(I)的下方；中環(huán)箍(2)在所述多根豎 梁(3)的圓周外側(cè)的中部；以及下環(huán)箍(7)在所述多根豎梁(3)的圓周外側(cè)的下部，其中，所 述上覆板(I)、上環(huán)箍(8)、中環(huán)箍(2)、下環(huán)箍(7)和豎梁(3)通過焊接連接。
3.如權(quán)利要求1所述的加載系統(tǒng)，其特征在于:徑向力加載裝置(200)是由液壓缸(6)、液壓缸定位裝置(9)和墊梁(4)組成，墊梁(4)位于盾構(gòu)管片(5)外側(cè)且與其接觸；液 壓缸(6)位于自平衡反力核心筒(100)的外側(cè)和盾構(gòu)管片(5)內(nèi)側(cè)；液壓缸定位裝置(9)位 于液壓缸(6 )下方；液壓缸定位裝置(9 )與自平衡反力核心筒(100 )連接；液壓缸(6 )通過 圓鋼連接自平衡反力核心筒(100)和墊梁(4)。
4.如權(quán)利要求2所述的加載系統(tǒng)，其特征在于:豎梁(3)的數(shù)量為12根。
5.如權(quán)利要求2所述的加載系統(tǒng)，其特征在于:上環(huán)箍(8)、中環(huán)箍(2)和下環(huán)箍(7)由 兩層切割成梯形的30號工字鋼焊接而成。
6.如權(quán)利要求2所述的加載系統(tǒng)，其特征在于:自平衡反力核心筒的橫截面形狀為一 個內(nèi)接于一個圓的正十二邊形，圓的半徑為598mm。
7.如權(quán)利要求3所述的加載系統(tǒng)，其特征在于:徑向力加載裝置(200)包括兩個或兩個 以上的徑向設(shè)置的液壓缸(6 )和液壓缸定位裝置(9 )。
8.如權(quán)利要求7所述的加載系統(tǒng)，其特征在于:徑向力加載裝置(200)包括十二個徑向 設(shè)置的液壓缸(6 )和液壓缸定位裝置(9 )。
9.一種盾構(gòu)管片試驗機，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8中任一項所述的盾構(gòu)管片 試驗機加載系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求9所述的盾構(gòu)管片試驗機，其特征在于:下環(huán)箍(7)以角焊縫形式焊接 至所述盾構(gòu)管片的試驗機底座。
【文檔編號】G01M13/00GK103575529SQ201310586582
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】馬程昊, 白晨光, 馬慶松, 秦會來, 油新華, 耿冬青, 宋福淵, 許國光, 張清林, 楊春英, 張偉, 郭恒, 胡賀祥 申請人:中國建筑股份有限公司