[发明专利]一种透明式盾构隧道管片高压气密性模型试验箱

说明书

本发明涉及一种透明式盾构隧道管片高压气密性模型试验箱，包括透明箱体、测试管片单元、橡胶气密带、加压充气装置、高速摄像采集装置和真空气体收集袋，测试管片单元安装在透明箱体内，测试管片单元的四周和透明箱体的内壁采用密封材料封堵，将透明箱体分割为气压仓和密封仓，所述加压充气装置连接气压仓，所述真空气体收集袋连接密封仓，加压充气装置向气压仓注入有色气体，所述高速摄像采集装置用于拍摄气压仓和密封仓内的有色气体扩散。与现有技术相比，本发明能够对隧道管片高压气密性进行试验，帮助完善高压气密性的理论，进而优化盾构隧道的设计。

技术领域

本发明涉及一种盾构隧道设计领域，尤其是涉及一种透明式盾构隧道管片高压气密性模型试验箱。

背景技术

盾构隧道通过的地层有时会富含高压气体，特别是沼气等高压有害气体，对于隧道内部环境及安全构成威胁。目前对于隧道管片高压气密性的理论及试验研究尚不成熟，因此现有设计的盾构隧道容易发生安全隐患。为此需要研发一种盾构隧道管片高压气密性模型试验装置进行气密性的试验，帮助完善高压气密性的理论，优化盾构隧道的设计。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种透明式盾构隧道管片高压气密性模型试验箱。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种透明式盾构隧道管片高压气密性模型试验箱，包括透明箱体、测试管片单元、橡胶气密带、加压充气装置、高速摄像采集装置和真空气体收集袋，测试管片单元安装在透明箱体内，测试管片单元的四周和透明箱体的内壁采用密封材料封堵，将透明箱体分割为气压仓和密封仓，所述加压充气装置连接气压仓，所述真空气体收集袋连接密封仓，加压充气装置向气压仓注入有色气体，所述高速摄像采集装置用于拍摄气压仓和密封仓内的有色气体扩散；

所述测试管片单元包括两块并排安装的透明管片，透明管片互相通过多个第一连接螺栓连接，所述橡胶气密带设置在两块透明管片的连接处。

进一步地，所述的测试管片单元上端和下端通过多个第二连接螺栓连接透明箱体的内壁。

进一步地，所述的测试管片单元上端和下端与透明箱体的连接处设有橡胶气密带。

进一步地，所述的透明箱体上设有间隔布局的凹槽，凹槽内设有箱体螺栓孔，第二连接螺栓穿过箱体螺栓孔。

进一步地，所述的透明管片的两端设有间隔布局的手孔凹糟，手孔凹糟内设有管片螺栓孔，第二连接螺栓穿过一端的管片螺栓孔，第一连接螺栓穿过另一端的管片螺栓孔。

进一步地，所述的真空气体收集袋设有进气口和出气口，所述进气口连接密封仓，并且设有开关。

进一步地，所述的透明箱体采用有机玻璃箱体。

进一步地，所述的密封材料为多功能软胶。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明设计了一种能够用于隧道管片高压气密性试验的试验箱，能够用于测试盾构隧道管片接缝模型在外界高压气体作用下，外界气压-接缝张开度-气体渗透量三者之间的动态关系，模拟地铁、公路和综合管廊等盾构隧道在遇到高压沼气或周边燃气管线泄漏情况下的气体通过管片接头的渗透情况。

2、透明箱体包括用于模拟盾构隧道外部环境的气压仓和模拟盾构隧道内部环境的密封仓组成，二者由测试管片单元隔开，同时，测试管片单元采用两块经过特殊设计的透明管片呈一定角度组成，能够精确稳定地模拟出隧道管片的实际安装情况，进行试验。试验箱和管片均采用透明设计，配合有色气体能够通过高速摄像采集装置进行全程地拍摄或录像，进行实时数据记录，便于后期数据分析。