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原文传递测定隧道衬砌抗氯离子渗透性及裂缝发展的试验装置

专利名称：	测定隧道衬砌抗氯离子渗透性及裂缝发展的试验装置
摘要：	本发明涉及一种测定隧道衬砌抗氯离子渗透性及裂缝发展的试验装置，模型箱的缸底为钢板，四边为钢化玻璃，缸顶为带圆孔的钢化玻璃，可与缸体分离；缸体内部设有防震层，缸底在防震层上另设防震海绵，将已生成裂缝的隧道衬砌模型水平放置于模型箱底部，衬砌内部横向粘贴电阻式应变片，衬砌外部固定防水激振器，应变片通过线路由缸顶圆孔引出与应变仪连接，激振器连接功率放大器，信号放大器连接计算机加载系统。该装置能很好的模拟衬砌结构在氯离子和复杂的空间动荷载耦合环境影响下，抗氯离子渗透性变化情况、衬砌既有裂缝和新裂缝的发展状况、以及循环动荷载下压力水对衬砌承载特性的影响；对于使用过程中的隧道衬砌结构的养护措施有很好的参考价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海理工大学
发明人：	张治国;方蕾;王志伟;魏纲;丁智;张俊儒
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811531408.6
公开号：	CN109724909A
代理机构：	上海申汇专利代理有限公司
代理人：	王晶
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	200093 上海市杨浦区军工路516号
主权项：	1.一种测定隧道衬砌抗氯离子渗透性及裂缝发展的试验装置，包括模型箱、氯离子环境、隧道衬砌模型、空间动荷载模拟装置、应力监测装置，特征在于：所述模型箱(1)缸底为矩形钢板，缸体为透明的矩形钢化玻璃，缸顶为具有多圆孔可拆卸的透明钢化玻璃；所述模型箱(1)中盛有氯化钠溶液(2)，模拟空间氯离子环境，所述模型箱(1)溶液中水平放置已出现裂缝的隧道衬砌模型(3)，所述应力监测装置采用多组电阻应变片，在衬砌内表面端口和中间截面分别横向粘贴一组电阻应变片，用于测量衬砌的应变，电阻应变片通过线路由缸顶圆孔引出与应变仪连接；电阻应变片和线路分别置于防水罩和防水软管连体结构(19)内，所述空间动荷载模拟装置采用防水激振器，在隧道衬砌模型(3)外表面的上侧及两侧分别安装两个防水激振器，固定在缸顶圆孔上的钢架(20)上安装12个防水激振器，防水激振器通过线路由缸顶引出与功率放大器(33)连接，功率放大器(33)连接计算机加载系统(34)，控制和调节激振器振动强度，从而模拟不同弯曲动荷载强度下隧道衬砌的抗氯离子渗透性能变化、既有裂缝(35)和新裂缝发展及应力变化情况。 2.根据权利要求1所述的隧道衬砌抗氯离子渗透性及裂缝发展变化的试验装置，其特征在于：所述空间动荷载模拟装置在隧道衬砌模型(3)外表面的两个三等分截面上各安装6个激振器，12个激振器产生不同频率的弯曲荷载，可真实的模拟地下空间复杂的振动模式，以及不同的震源产生的振动之间的相互影响，作用在衬砌结构上的情况，并通过控制计算机加载系统来准确的模拟隧道衬砌在实际环境中受到的复杂空间振动荷载。 3.根据权利要求2所述的隧道衬砌抗氯离子渗透性及裂缝发展变化的试验装置，其特征在于：所述12个激振器分成六组，每组两个激振器，在试验时，将同一组的激振器进行不同频率、不同方向的激振，以产生组合效应，通过观测应变片测得的数据变化得出衬砌应变变化的规律。 4.根据权利要求1所述的测定隧道衬砌抗氯离子渗透性及裂缝发展的试验装置，其特征在于：所述激振器的振动在氯化钠溶液中产生压力水，可模拟在循环动载下地下压力水进入衬砌裂缝中对隧道衬砌承载力的影响。 5.根据权利要求1所述的测定隧道衬砌抗氯离子渗透性及裂缝发展的试验装置，其特征在于：所述隧道衬砌模型(3)表面的三个横向应变片及其连接的应变仪组成应力监测模型，可实时监测在弯曲布置的激振荷载和压力水耦合作用下衬砌结构的应力变化，判断衬砌裂缝发展情况。
所属类别：	发明专利