[实用新型]一种盾构管片试验机加载系统及盾构管片试验机

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，尤其涉及一种盾构管片试验机加载系统及盾构管片试验机。

背景技术

盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。

为了检验盾构管片的质量，通常采用盾构管片试验设备来对盾构管片的性能进行测试。

加载系统是盾构管片试验机的重要组成部分。在现有技术中，通常采用反力墙来提供反力。反力墙是设置在盾构管片形成的环（管道）的外周，反力墙制作费时费工，而且占用面积很大，在试验结束后还需拆除。一种反力墙是在地下挖出的环形坑，以环形坑的内壁作为反力墙，盾构环的外壁直接抵靠在反力墙上，从盾构管片的内侧对盾构管片施加径向力。另一种反力墙是竖立起的环形墙。所述环形墙设置在盾构管片形成的环的外周，在环形墙和盾构管片设置油缸来施加负载，进行测试。

这两种形式的加载系统都具有反力墙占地面积大，适用范围较小的缺点。

因此，希望有一种盾构管片试验机加载系统来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种盾构管片试验机加载系统来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的盾构管片试验机加载系统包括自平衡反力核心筒和径向力加载装置，所述径向力加载装置设置在自平衡反力核心筒的外侧，且位于盾构管片所组装的环之间。

所述自平衡反力核心筒是由上覆板、上环箍、中环箍、下环箍和竖梁组成；上覆板位于自平衡反力核心筒的顶部；多根具有相同的形状与尺寸的竖梁沿着一个圆周间隔排列； 上环箍在所述多根竖梁的圆周外侧的上部和上覆板的下方；中环箍在所述多根竖梁的圆周外侧的中部；以及下环箍在所述多根竖梁的圆周外侧的下部，其中，所述上覆板、上环箍、中环箍、下环箍和竖梁通过焊接连接。

径向力加载装置是由液压缸、液压缸定位装置和垫梁组成，垫梁位于盾构管片外侧且与其接触；液压缸位于自平衡反力核心筒的外侧和盾构管片内侧；液压缸定位装置位于液压缸下方；液压缸定位装置与自平衡反力核心筒连接；液压缸通过圆钢连接自平衡反力核心筒和垫梁。

液压缸定位装置由液压缸托架及滑轨机构和液压缸旋转提升机构两部分组成， 滑轨由圆钢组成，连接在上环箍和中环箍或中环箍和下环箍上，是液压缸托架的滑动轨道；液压缸托架由滑动抓、底架和弧板组成，弧板直径与液压缸直径相等，拖住液压缸。四个滑动抓可在圆钢滑轨上自由滑动。

旋转提升机构由回转支撑、电机、变速箱、齿轮、工字钢挑梁及电动葫芦组成。回转支撑提供旋转提升机构的回转自由度和支撑反力（试验机使用具体型号查询有关国家标准）；电机、变速箱及齿轮提供旋转提升机构的回转动力；挑梁为电动葫芦径向移动和垂直提升提供反力支撑；电动葫芦是旋转提升机构的提升工作机构；旋转提升机构位于上覆板上，通过电动葫芦与液压缸连接。

反力核心筒竖梁为钢包混凝土结构，核心筒竖梁组合结构由12根竖梁绕轴心按30度角排列组合而成，

 竖梁的数量为12根。

上覆板为承重钢板，用于为油缸回旋提升子系统提供工作平台。

上环箍、中环箍和下环箍由两层切割成梯形的30号工字钢焊接而成。

自平衡反力核心筒的横截面形状为一个内接于一个圆的正十二边形，圆的半径为598mm。

径向力加载装置包括两个或两个以上的径向设置的液压缸和液压缸定位装置。

径向力加载装置包括十二个径向设置的液压缸和液压缸定位装置。

本实用新型的盾构管片试验机包括如上所述的盾构管片试验机加载系统。

下环箍以角焊缝形式焊接至所述盾构管片的试验机底座。

本实用新型的积极效果如下：

本实用新型的盾构管片试验机加载系统以自平衡反力核心筒来代替反力墙承受反力，具有下述优点：占地面积小、成本低、应用范围广（可适用于任何内径大于自平衡反力核心筒外径的盾构管片环）、在所述自平衡反力核心筒可以进行油路和管线的布置、能够实现不平衡加载。

附图说明

图1是本实用新型的盾构管片试验机加载系统的示意图。

图2是本实用新型的盾构管片试验机加载系统中的自平衡反力核心筒的示意图。

图3是本实用新型的盾构管片试验机加载系统中的自平衡反力核心筒的多根竖梁的俯视示意图。