专利名称：一种测试盾构衬砌管片接头变形的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于岩土工程现场监测与施工技术控制的交叉领域，具体涉及一种衬砌管片接头变形的测试装置。
背景技术：
盾构隧道的设计模型有很多，但无论采用哪种模型，对衬砌管片接头的考虑都是重中之重。由于隧道工程盾构中管片的受力状态比较复杂，不同施工时刻其受力也是不同的，所以管片以及管片接头的变形也是不同的。盾构工程中，主要影响管片内力及其变形的因素主要有土层参数、衬砌厚度和刚度折减系数等，这些影响因素会对管片的内力和位移产生较大的影响，准确的掌握这一动态变化对于工程安全和工程质量尤为重要。盾构衬砌管片接头变形的测量是盾构工程中控制工程质量的重要手段，这种变形往往通过测缝计进行测量，目前，测缝计的种类有很多，比如光纤光栅测缝计、频率式测缝计、电阻应变片式测缝计等，然而这些测缝计通常具有质量过大、量程太小、安装不便、价格昂贵、精度低等缺点。另外对于一些预埋式测缝计其在预埋过程中由于受力的影响，使得所测部位的受力状态有所改变，所测得的数据并不能真实的反应管片接头的变形。由于这些缺陷的存在，有必要实用新型一种新的仪器、采用一种新的方法以弥补之前一些测试仪器和测试方法的的缺陷。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种便于安装，适用性强，具有较高测量精度，应用范围广的测试盾构衬砌管片接头变形的装置及其测试方法。一种测试盾构衬砌管片接头变形的装置，在平行设置的两层薄钢板之间布置内嵌钢丝弹簧的橡胶筒，塑料管的一端与内嵌钢丝弹簧的橡胶筒连接，塑料管的另一端与滴定管的一端连接；塑料管上设置阀门。比较好的是本实用新型的薄钢板为不锈钢材质。比较好的是本实用新型的薄钢板的直径为16cm，厚度为2mm比较好的是本实用新型的内嵌钢丝弹簧的橡胶筒的内径为8cm，壁厚为5mm。比较好的是本实用新型的钢丝弹簧的直径为8. 5cm。比较好的是本实用新型的滴定管精度为1ml，最大量程200ml。本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点1、本实用新型通过对于盾构衬砌管片接头变形的测量，转化为内衬钢丝硬质橡胶筒内部空间水的体积的变化，继而得到其变形量。2、本实用新型采用内嵌钢丝弹簧的橡胶筒，其钢丝弹簧可以提高橡胶筒的伸缩性，以适应管片的伸缩变形，而避免出现单独使用橡胶而导致的橡胶疲劳不回弹现象。3、本实用新型仪器的优点是合理转化对管片接头变形方的测量方法，使得复杂的问题简单化，便于安装，适用性强，具有较高的精度。该测量仪器也可以拓展应用到两刚性结构间的位移测量中。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为图1中的A-A向仰视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明如图1、图2所示，一种测试盾构衬砌管片接头变形的装置，在平行设置的两层薄钢板1之间布置内嵌钢丝弹簧的橡胶筒2，塑料管3的一端与内嵌钢丝弹簧的橡胶筒2连接，塑料管3的另一端与滴定管5的一端连接；塑料管3上设置阀门4。盾构衬砌管片接头变形测量装置主要由上下两层薄钢板1、内嵌钢丝弹簧的橡胶筒2、塑料管3、阀门4、滴定管5组成。其制作过程为1)、圆形薄钢板1采用不锈钢材料，其直径为16cm，厚度为2mm;内嵌钢丝弹簧的橡胶筒2的内径为8cm，壁厚为5mm，钢丝弹簧的直径为8. 5cm，滴定管5精度为lml，最大量程200ml。将薄钢板1与内嵌钢丝弹簧的橡胶筒2用防水密封胶粘合到一起，将带有阀门4的塑料管3通过内嵌钢丝弹簧的橡胶筒2达到内部空间，并保持孔道通畅，将接触面用防水密封胶粘合好，同时塑料管3的另一端粘合到滴定管5底部，管片接头变形测量装置完成。2)、在盾构衬砌管片施工过程中，随着管片的铺设，先将相邻两管片的待测部位平整并清理干净，再将管片接头变形测量仪器的上下两片薄钢板涂上粘合胶水，轻轻放置于待测管片合适的部位，将薄钢板与管片粘合牢固。3)、待薄钢板与管片粘合牢固以后，打开塑料管上的阀门，从滴定管端口处向内嵌钢丝弹簧的橡胶筒的内部空间注满水，此时调整滴定管位置，使得滴定管中水柱高度大约处于滴定管中部刻度线位置处，等到滴定管内水柱液面稳定后再向其中加入少量煤油，以防止水分的蒸发，记录此时滴定管水柱高度的初始读数L1 (单位ml)。4)、每隔一定时间T读取滴定管内水柱高度，分别记为L2、I^Ln (单位ml)。则在忽略橡胶筒侧向变形的情况下，在时间n*T内，管片接头变形量δ (单位cm)为
权利要求1.一种测试盾构衬砌管片接头变形的装置，其特征在于在平行设置的两层薄钢板(1) 之间布置内嵌钢丝弹簧的橡胶筒(2)，塑料管(3)的一端与内嵌钢丝弹簧的橡胶筒(2)连接，塑料管(3)的另一端与滴定管(5)的一端连接；塑料管(3)上设置阀门(4)。
2.根据权利要求1所述的测试盾构衬砌管片接头变形的装置，其特征在于上述薄钢板 (1)为不锈钢材质。
3.根据权利要求1所述的测试盾构衬砌管片接头变形的装置，其特征在于上述薄钢板 (1)的直径为16cm，厚度为2mm。
4.根据权利要求1所述的测试盾构衬砌管片接头变形的装置，其特征在于上述内嵌钢丝弹簧的橡胶筒(2)的内径为8cm，壁厚为5mm。
5.根据权利要求1所述的测试盾构衬砌管片接头变形的装置，其特征在于上述钢丝弹簧的直径为8. 5cm。
6.根据权利要求1所述的测试盾构衬砌管片接头变形的装置，其特征在于上述滴定管精度为1ml，最大量程200ml。
专利摘要一种测试盾构衬砌管片接头变形的装置，属于岩土工程现场监测与施工技术控制的交叉领域，具体涉及一种衬砌管片接头变形的测试装置。本实用新型在平行设置的两层薄钢板之间布置内嵌钢丝弹簧的橡胶筒，塑料管的一端与内嵌钢丝弹簧的橡胶筒连接，塑料管的另一端与滴定管的一端连接；塑料管上设置阀门。本实用新型实现了便于安装，适用性强，具有较高测量精度，应用范围广的目的。
文档编号G01B13/24GK202074953SQ20112016429
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者佟宏伟, 吕子鑫, 张福海, 李玉龙, 杨立国, 洪望曦, 高玉峰 申请人:河海大学