r>[0054]拼装管片:将预埋有高温应变片11和钢筋计10的第一管片4a和第二管片4b，翻转、 直立于平整地面，其中直径所在平面与地面平行，然后将两管片接头对齐，通过两根斜直连 接螺栓9将其两者拼接为整体。
[0055] 安装温度测试仪器：如图4所示，在接头附近处布置5个温度测点（T1、T2、T3、T4、 Τ5)，在左边管片中间截面沿厚度方向布置5个温度测点(Τ6、Τ7、Τ8、T9、Τ10)
[0056] Τ1和Τ6测点距管片受火面55mm，T5和Τ10测点距管片外界面55mm，沿管片厚度方向 温度测点间距为ll〇mm。沿管片纵向截面，T1(T6)和T5(T10)测点距端面300mm，纵向截面测 点间水平间距300mm。
[0057] 同时，在连接螺栓处也布置相应测点T11。
[0058] 所述温度测试仪器采用K型热电偶；安装温度测试仪器的步骤是：首先，在管片外 表面的温度测点位置打孔至预定深度，清除孔中的粉尘;其次，向各孔中注入铝粉;之后，插 入K型热电偶;最后，用水泥浆填充剩余孔隙。
[0059] 安装角度变形测试仪器:在第一管片4a和第二管片4b的外表面靠近接缝处分别固 定一根竖杆12a和12b，在两根竖杆之间、不同高度处布置两个位移计13a和13b，通过测量竖 杆水平间距的变化，计算出管片的张开角。
[0060] 布置如图5，13a和13b为两个位移计。管片的张开角按下述方法求得：
[0061] ALi = Li-L，i
[0062] Δ L2 = L2-L2
[0063]
[0064] 式中：
[0065] Θ-管片的张开角，单位为弧度；
[0066] U，!/广变形前、后位移计13a处两侦杆间距；
[0067] L2，I/2-变形前、后位移计13b处两侧竖杆间距；
[0068] D-位移计13a与13b的距离。
[0069] 2)搭建试验平台
[0070]在多功能火灾模拟试验炉3上通过工字钢形成焊接反力架1，在反力架1上安装可 上下移动的活动分配梁2,并设置竖向液压千斤顶6和横向液压千斤顶7作为试验平台加载 系统；
[0071] 3)进行过火实验
[0072] 将步骤1)制得的管片吊装到步骤2)搭建的试验平台，并进行定位，第一管片4a和/ 或第二管片4b与横向液压千斤顶7之间设置可将千斤顶的水平力转成沿管片轴向的力的钢 质三角垫块8,通过竖向千斤顶6和横向千斤顶7加压，开始点火，控制多功能火灾模拟试验 炉按照不同工况升温规律进行升温，达到预设时间、温度后，熄灭炉火；
[0073] 在升温全程和降温前期通过高温应变计、钢筋计10、温度测试仪器以及角度变形 测试仪器持续对管片的力学性能、接头变形参数以及温度变化规律进行检测，对检测结果 进行整理分析，得到不同火灾条件(温度、位置、作用时间）下管片接头力学性能、变形性能 的变化趋势和规律，如管片的张角和张开量的变化。
[0074]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发 明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1. 一种盾构隧道管片衬搁接头过火试验方法，其特征在于，包括W下步骤： 1) 准备过火用管片 制作管片：制作第一管片(4a)和第二管片(4b)，在第一管片(4a)和第二管片(4b)中均 预埋高溫应变片（11)和钢筋计（10); 拼装管片:将第一管片(4a)和第二管片(4b)的接头(5)对齐，通过螺栓(9)将其拼接为 整体； 安装溫度测试仪器和角度变形测试仪器:在接头（5)附近、第一管片(4a)和/或第二管 片(4b)的中间截面处、W及螺栓(9)附近分别沿管片厚度方向布置若干溫度测点;所述溫度 测试仪器采用K型热电偶;在第一管片(4a)和第二管片(4b)的外表面靠近接缝处安装角度 变形测试仪器； 2) 搭建试验平台 在多功能火灾模拟试验炉（3)上焊接反力架（1)，在反力架（1)上安装可上下移动的活 动分配梁(2)，并设置液压千斤顶作为试验平台加载系统； 3) 进行过火实验 将步骤1)制得的管片安装到步骤2)搭建的试验平台，定位，通过液压千斤顶加压，开始 点火，控制多功能火灾模拟试验炉(3)按照所要模拟的火灾升溫规律进行升溫，达到预设时 间、溫度后，焰灭炉火； 在过火实验中，通过高溫应变计、钢筋计（10)、溫度测试仪器W及角度变形测试仪器持 续对管片的力学性能、接头变形参数W及溫度变化规律进行检测，通过对检测结果进行分 析来研究各类火灾对盾构隧道管片衬搁接头性能的影响。2. 根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片衬搁接头过火试验方法，其特征在于，步骤 1)中，根据火灾试验所依托的实际盾构隧道管片的外形和材料参数，制作第一管片(4a)和 第二管片(4b)。3. 根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片衬搁接头过火试验方法，其特征在于，步骤 1)中，在第一管片(4a)和第二管片(4b)的外侧钢筋选取一根主筋布置一个钢筋计（10);在 内侧钢筋选取两根主筋，每根主筋布置一个高溫应变片（11)。4. 根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片衬搁接头过火试验方法，其特征在于，步骤 1)中，采用扭矩扳手拼装管片。5. 根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片衬搁接头过火试验方法，其特征在于，步骤 1)中，安装溫度测试仪器的步骤如下： 首先，在管片外表面的溫度测点位置打孔至预定深度，清除孔中的粉尘； 其次，向各孔中注入侣粉； 之后，插入K型热电偶； 最后，用水泥浆填充剩余孔隙。6. 根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片衬搁接头过火试验方法，其特征在于，步骤 1)中，角度变形测试仪器的安装及使用为:在第一管片(4a)和第二管片(4b)的外表面靠近 接缝处分别固定一根竖杆（12a，l化），在两根竖杆之间、不同高度处布置两个位移计（13曰， 13b)，通过测量竖杆水平间距的变化，计算出管片的张开角。7. 根据权利要求6所述的一种盾构隧道管片衬搁接头过火试验方法，其特征在于，管片 的张开角的计算方法为： A Li = L广1/ 1 AL2 = L2-L'2式中，0-管片的张开角，单位为弧度； b，1/ 1 一变形前、后位移计13a处两侧竖杆间距； 12，1/ 2-变形前、后位移计13b处两侧竖杆间距； D-位移计13a与13b的距离。8.根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片衬搁接头过火试验方法，其特征在于，步骤 2)中，液压千斤顶包括竖向液压千斤顶(6)和横向液压千斤顶(7)。
【专利摘要】本发明公开了一种盾构隧道管片衬砌接头过火试验方法，包括：准备过火用管片；搭建试验平台和进行过火实验。本发明考虑到盾构隧道的衬砌结构是由预制管片通过螺栓拼装构成，将真实盾构隧道衬砌结构模拟移至实验室进行原型火灾试验，既能保证结果可靠性，还能简化操作、节省试验成本。
【IPC分类】G01N25/72, G01N25/20
【公开号】CN105510381
【申请号】CN201610040501
【发明人】袁大军, 刘腾, 王安华, 王虎
【申请人】北京交通大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月21日