[发明专利]预测遇水膨胀密封垫使用寿命的试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种预测遇水膨胀密封垫使用寿命的试验装置，其特征在于：包括水槽、上模板、下模板、两个遇水膨胀密封垫、传感器、应变测试仪和计算机，所述的上模板和所述的下模板均位于所述的水槽内，所述的上模板和所述的下模板以可拆卸的方式连接，且所述的上模板和所述的下模板之间设置有垫片，一个所述的遇水膨胀密封垫固定在所述的上模板的下表面，另一个所述的遇水膨胀密封垫固定在所述的下模板的上表面，所述的传感器固定在两个所述的遇水膨胀密封垫之间，且用于采集两个所述的遇水膨胀密封垫之间的接触应力，所述的应变测试仪的输入端与所述的传感器电连接，所述的应变测试仪的输出端与所述的计算机电连接。

2.根据权利要求1所述的一种预测遇水膨胀密封垫使用寿命的试验装置，其特征在于：所述的上模板和所述的下模板的前后两端分别固定有限位板。

3.根据权利要求2所述的一种预测遇水膨胀密封垫使用寿命的试验装置，其特征在于：所述的上模板的下表面开设有上沟槽，一个所述的遇水膨胀密封垫固定在所述的上沟槽内，所述的下模板的上表面开设有下沟槽，另一个所述的遇水膨胀密封垫固定在所述的下沟槽内。

4.根据权利要求1所述的一种预测遇水膨胀密封垫使用寿命的试验装置，其特征在于：所述的传感器为薄膜传感器。

5.根据权利要求1所述的一种预测遇水膨胀密封垫使用寿命的试验装置，其特征在于：所述的垫片为钢制垫片。

6.根据权利要求1所述的一种预测遇水膨胀密封垫使用寿命的试验装置，其特征在于：所述的上模板和所述的下模板之间通过若干个M10螺栓固定。

7.一种采用权利要求4所述的预测遇水膨胀密封垫使用寿命试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将固定有遇水膨胀密封垫的上模板安装到固定有遇水膨胀密封垫的下模板上，安装完毕后，在上模板和下模板的前后两侧分别安装限位板；

S2：在上模板和下模板之间安装垫片，以模拟盾构隧道管片的张开量；

S3：在两个遇水膨胀密封垫之间安装薄膜传感器；

S4：将上模板和下模板锁紧后在空气中置于12小时，然后放置到水槽中，水槽中的水压大小与设计工况一致；

S5：薄膜传感器依次连接应变测试仪和计算机，应变测试仪采集薄膜传感器传输的接触应力数据后并输送至计算机，计算机进行数据汇总，得到接触应力-时间的曲线；

S6：从接触应力-时间的曲线中获取接触应力为0时所对应的时间点，即为遇水膨胀密封垫的使用寿命值。

8.根据权利要求7所述的一种的试验方法，其特征在于：在安装薄膜传感器之前对薄膜传感器进行防水处理。

9.根据权利要求7所述的一种的试验方法，其特征在于：对传感器的防水处理工序包括以下步骤，

a.将703胶水均匀地涂在薄膜传感器需要防护的部分周围；

b.将涂完胶水的薄膜传感器置于保鲜膜中部，将保鲜膜沿着长度方向向下对折，将折痕与薄膜传感器头部持平；

c.轻压薄膜传感器，使703胶水在薄膜传感器周围形成约2mm厚的薄层；

d.最后将处理完成的传感器在空气中放置24小时，使胶水充分凝固成膜。

10.根据权利要求7所述的一种的试验方法，其特征在于：在步骤S4中，通过若干个M10螺栓将上模板和下模板锁紧。