[发明专利]隧道衬砌结构均布加载试验系统及其密闭方法

权利要求书

1.一种隧道衬砌结构均布加载试验系统，包括加压系统、模型箱及设置在模型箱内的隧道衬砌，其特征在于：所述加压系统为一榀钢框架加压系统，主要由边梁、顶部横梁及设置在边梁与顶部横梁上的油缸组成，所述模型箱主要由前板、后板、顶板、底板、左侧板、右侧板及传力板组成，所述传力板固定在前、后、顶、左侧及右侧板上并与油缸相对应，所述底板上设有滑轮；所述前板与后板上对应开设有隧道衬砌轮廓孔，所述隧道衬砌设置在轮廓孔内，所述轮廓孔底部设有支撑托板；所述模型箱与隧道衬砌之间的填充料为水、油或润滑脂，所述模型箱为经过密闭处理的密封模型箱。

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌结构均布加载试验系统，其特征在于：所述模型箱与隧道衬砌之间的填充料为工业润滑脂，其相似黏度(-10℃，10S-1)≤600Pa·S，锥入度范围(0.1mm)为300～350，蒸发量(99℃，22h)≤0.32％，摩擦因数≤0.05。

3.根据权利要求2所述的隧道衬砌结构均布加载试验系统，其特征在于：所述模型箱的长度为400～450cm，宽度为240～270cm，高度为80～90cm；所述隧道衬砌跨度为120～135cm，高度为90～101cm，厚度为5～20cm。

4.根据权利要求2所述的隧道衬砌结构均布加载试验系统，其特征在于：所述模型箱上各缝隙间填充有沥青。

5.根据权利要求2所述的隧道衬砌结构均布加载试验系统，其特征在于：所述模型箱内贴有防水板。

6.根据权利要求2所述的隧道衬砌结构均布加载试验系统，其特征在于：所述模型箱内的顶板与底板上对应铺设有不透水粘土层，所述不透水粘土层厚度为9～11cm。

7.根据权利要求2所述的隧道衬砌结构均布加载试验系统，其特征在于：所述模型箱内贴有防水板，所述防水板与隧道衬砌间通过橡胶板连接，所述防水板、隧道衬砌及橡胶板间的接缝处灌注有沥青。

8.根据权利要求5或7所述的隧道衬砌结构均布加载试验系统，其特征在于：所述防水板为乙烯共聚物防水板或酸乙烯共聚物防水板或EVA防水板。

9.一种应用于如权利要求1～8任一项所述的隧道衬砌结构均布加载试验系统的密闭方法，

其特征在于主要包括以下措施：

A.采用沥青密封焊接模型箱上各缝隙：

首先用热沥青封闭模型箱上六块面板间形成的缝隙，待箱体内充满填充材料并合盖后，

再用热沥青封闭模型箱角点进行堵漏处理；

B.采用不透水防水板包裹模型箱：

首先依次搭接模型箱前板、后板、左侧板及右侧板的防水板，再搭接模型箱顶板与底板上的防水板；

防水板密贴在模型箱内侧，搭接长度不小于10cm，搭接处采用双缝热焊连接；

防水板的防水性能为：不透水压力≥0.3MPa，保持时间≥30min；

C.采用粘土对模型箱顶底进行铺垫：

首先在模型箱底部铺设一层不透水粘土层，铺设厚度为9～11cm，以盖住箱底角点及缝隙为准，待箱体内充满填充材料后，再在模型箱顶部铺设一层不透水粘土层，铺设厚度为9～11cm，以封住箱顶角点及缝隙为准；

D.密封模型箱与隧道衬砌间缝隙：

选定两块橡胶板，在各橡胶板上开设一个隧道衬砌轮廓槽，将防水板与隧道衬砌一起对应挤压进橡胶板上的隧道衬砌轮廓槽内，最后以热沥青封堵防水板、隧道衬砌与轮廓槽间的缝隙。