[发明专利]一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置及方法，涉及隧道施工领域，包括长为800cm，宽为150cm，高为45cm的立体模拟隧道，长800cm模拟的是隧道的环向，宽150cm模拟的是隧道的纵向，模拟隧道的纵向中心线方向设置环向施工缝，高45cm模拟的是隧道的断面厚度，且断面厚度包括初支厚度为10cm的喷射混凝土和初砌厚度为35cm的模筑素混凝土，且所述初支和所述初砌之间依次贴合有防水板、排水板和止水带，且所述防水板、排水板之间安装有若干检测的渗压计，所述环向施工缝开设在止水带外壁的模筑素混凝土上；所述模拟隧道的两端和两侧分别安装有若干伸入到防水板和排水板之间缝隙的水管，每根所述水管连接有阀门控制开关。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体为一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置及方法。

背景技术

山岭隧道的环向施工缝，通过按10～12m间距不等设置一道，是隧道防水薄弱环节，在隧道运营过程中，频繁出现渗漏水现象，不仅影响隧道结构的稳定性，严重时还会影响行车安全。目前，隧道环向施工缝主要采用防水构造措施进行防水，通常以背贴止水带、中埋钢边止水带、膨胀止水条的单一或组合措施进行防水，这些措施在隧道实际工程中，由于施工工艺原因，往往很难达到理想的防水效果，导致隧道在运营过程中，频繁出现施工缝渗漏水现象，影响结构稳定和行车安全。

为了改善这一困扰隧道安全运营的局面，针对山岭隧道的环向施工缝，保证隧道内施工的安全，为此，设计一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置及方法，来模拟确定隧道的防排水效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置及方法，该装置可以模拟隧道环向施工缝在运营过程中的工作状态，适用于测试采用新型隧道施工缝防排水构造后的防排水性能改良状态参数和相关指标，科学评价该措施实际工程应用可能性，指导现场施工。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置，所述试验装置包括长为800cm，宽为150cm，高为45cm的立体模拟隧道，所述模拟隧道的长800cm模拟的是隧道的环向，所述模拟隧道的宽150cm模拟的是隧道的纵向，所述模拟隧道的纵向中心线方向设置环向施工缝，所述模拟隧道的高45cm模拟的是隧道的断面厚度，且所述断面厚度包括初支厚度为10cm的喷射混凝土和初砌厚度为35cm的模筑素混凝土，且所述初支和所述初砌之间从上到下依次贴合有防水板、排水板和止水带，所述防水板与初支贴合，所述止水带与初砌贴合，且所述防水板、排水板之间安装有若干检测的渗压计，所述环向施工缝开设在止水带外壁的模筑素混凝土上；

所述模拟隧道的两端分别安装有若干伸入到防水板和排水板之间缝隙的水管，用于试验进排水，所述模拟隧道的两侧分别安装有若干伸入到防水板和排水板之间缝隙的水管，每根所述水管连接有阀门控制开关。

优选地，一种模拟隧道环向施工缝防排水性能改良的试验装置的试验方法，包括步骤如下：

S1：所述模拟隧道模型制作完毕，达到设定养护强度以后，打开模拟隧道的两端头水管，开展一端进水，另一端出水的注水试验，调节注水压力，测定不同工况下的结构防排水性能；

S2：对S1的注水试验的指标进行分析：测定从开始注水到排水管出水时间、排水管排出水量、注水管注入水量、渗压计压力值比，判定模型排水性能；

S3：然后根据试验情况调节注水方式，打开模拟隧道两侧的水管，开展一侧进水，另一端出水的注水试验，调节注水压力，测定相关指标。

S4：对S3的注水试验的指标进行分析：通过渗压计压力值分析内部水的分布状态，观察施工缝渗水情况，判断新型防排水构造防水效果。

S5：当所有试验完毕后，开展注水加压击穿试验，研究新型防排水结构的极限防排水能力。