[发明专利]一种三向加载的盾构隧道管片接缝防水能力试验系统

权利要求书

1.一种三向加载的盾构隧道管片接缝防水能力试验系统，其特征在于：该系统包括自平衡框架系子系统、荷载与变形控制子系统、试件运送子系统、操作子系统和数据采集子系统；平衡框架系子系统和荷载与变形控制子系统以螺栓进行连接，平衡框架系子系统和试件运送子系统以螺栓进行连接，荷载与变形控制子系统和操作子系统以导线进行连接，荷载与变形控制子系统和数据采集子系统以导线进行连接。

2.根据权利要求1所述的三向加载的盾构隧道管片接缝防水能力试验系统，其特征在于：所述的自平衡框架系子系统为构成平衡框架结构的主框架（1），其中：主框架（1）进一步包括框架顶梁（2）、框架底梁（3）、左框架立柱（4）和右框架立柱（5）；框架顶梁（2）分别与框架底梁（3）和左框架立柱（4）以螺栓进行连接，框架底梁（3）分别与左框架立柱（4）和右框架立柱（5）以螺栓进行连接；框架底梁（3）位于自平衡框架系子系统的最下部，紧贴地面；左框架立柱（4）位于框架底梁（3）左侧；右框架立柱（5）位于框架底梁（3）右侧；框架顶梁（2）位于自平衡框架系子系统的最上部。

3.根据权利要求1所述的三向加载的盾构隧道管片接缝防水能力试验系统，其特征在于：所述的荷载与变形控制子系统包括X向荷载与变形控制子系统、Y向荷载与变形控制子系统和Z向荷载与变形控制子系统，X向荷载与变形控制子系统、Y向荷载与变形控制子系统和Z向荷载与变形控制子系统由计算机调控的千斤顶控制；Y向荷载与变形控制子系统为竖直方向，X向荷载与变形控制子系统和Z向荷载与变形控制子系统为水平面内相互垂直的两个方向。

4.根据权利要求3所述的三向加载的盾构隧道管片接缝防水能力试验系统，其特征在于：所述的X向荷载与变形控制子系统包括两个X向加载作动器（11）、两个X向上层调节垫块（41）、两个X向上层调节螺栓（42）、两个X向下层左侧调节垫块（43）、两个X向下层左侧调节螺栓（44）、两个X向下层右侧调节垫块（45）和两个X向下层右侧调节螺栓（46）；两个X向加载作动器（11）分别和两个X向上层调节垫块（41）中心正对，两个X向下层左侧调节垫块（43）分别与两个X向下层右侧调节垫块（45）中心正对；X向加载作动器（11）、X向下层左侧调节垫块（43）和X向下层左侧调节螺栓（44）分别用螺栓固定位于左框架立柱（4）上，X向上层调节垫块（41）、X向上层调节螺栓（42）、X向下层右侧调节垫块（45）和X向下层右侧调节螺栓（46）分别用螺栓固定位于右框架立柱（5）上。

5.根据权利要求3所述的三向加载的盾构隧道管片接缝防水能力试验系统，其特征在于：所述的Y向荷载与变形控制子系统包括两个Y向加载作动器（13）和试件底座（10）；两个Y向加载作动器（13）分别位于试件底座（10）中心线正上方，Y向加载作动器（13）用螺栓联接位于框架顶梁（2）上，试件底座（10）搁置位于框架底梁（3）上。

6.根据权利要求3所述的三向加载的盾构隧道管片接缝防水能力试验系统，其特征在于：所述的Z向荷载与变形控制子系统包括Z向加载框架前立柱（6）、Z向加载框架后立柱（7）、两个Z向加载上拉杆（8）、两个Z向加载下拉杆（9）、两个Z向加载作动器（12）、Z向加载上调节垫块（47）、第一Z向加载调节螺栓（48）、Z向加载下调节垫块（49）和第二Z向加载调节螺栓（50）；两个Z向加载上拉杆（8）和两个Z向加载下拉杆（9）分别固定位于Z向加载框架前立柱（6）和Z向加载框架后立柱（7）的四个角点上，两个Z向加载作动器（12）分别与Z向加载上调节垫块（47）和Z向加载下调节垫块（49）中心正对；Z向加载作动器（12）用螺栓固定位于Z向加载框架前立柱（6）上，Z向加载上调节垫块（47）、第一Z向加载调节螺栓（48）、Z向加载下调节垫块（49）和第二Z向加载调节螺栓（50）用螺栓固定位于Z向加载框架后立柱（7）上。

7.根据权利要求4、5或6任一所述的三向加载的盾构隧道管片接缝防水能力试验系统，其特征在于：所述的X向加载作动器（11）、Y向加载作动器（13）、Z向加载作动器（12）上均设置有负荷传感器和位移传感器；X向加载作动器（11）、Y向加载作动器（13）、Z向加载作动器（12）的加载头部设置有球铰。