一种隧道管片抗渗检测装置及检测方法与流程

本发明涉及隧道管片抗渗检测工装，具体涉及一种隧道管片抗渗检测装置及检测方法。

背景技术：

1、隧道管片作为盾构隧道的关键结构，其性能的优劣对隧道工程的质量以及服役寿命起决定性的影响，而抗渗性能是横梁管片质量的重要指标。目前的抗渗试验方式过于原始，主要是由工人手动将隧道管片吊装至试验模具上，手动压紧后再手动打压试验，抗渗试验的治具主要露天存放在室外，工人需要用长丝杆穿过试验治具的两侧，然后用行车将隧道管片吊运至试验台上，吊运好以后工人还需要以两个人合作抬起治具的方式将抗渗试验压紧治具放置在隧道管片上方，不仅工人的劳动强度高、危险大，而且试验数据不稳定、测量精度低。

2、申请号为cn201811165804.1的发明专利公开了一种混凝土管片抗渗测试装置，包括具有弧形放置面的支撑台、开设于弧形放置面的进水孔以及与进水孔连通的水箱，所述弧形放置面上设有供待测样件搁置的密封圈而使得待测样件底面与弧形放置面之间形成封闭空间，所述弧形放置面上设有用于固定待测样件的固定组件。该装置仍旧不能解决抗渗检测过程中人工搬运混凝土管片的问题，并且测试过程中通过固定组件对待测混凝土管片进行固定，但该种固定方式会损坏混凝土管片，致使完成抗渗检测后的混凝土管片无法再次使用。

3、申请号为cn201911316541.4的发明专利公开了一种管片抗渗检测装置，包括检验台、支撑脚、密封圈、自动增压装置和连杆夹紧机构；连杆夹紧机构包括夹片、连杆机构、液压缸及液压动力泵站；连杆夹紧机构与检验台或支撑脚可拆式连接。该装置通过连杆夹紧机构取缔现有技术中的上下固定件或固定架组，使整个装置的组装、拆卸或转运更方便高效，可大大缩短对管片检验所需的时间，提高了检验效率，尤其适用于大量的管片检验中，缩短了装置拆卸和组装所需的时间；另外，对管片的夹紧固定位置不再是固定的，而是可活动的选择固定点，操作更方便灵活。因此该发明专利虽然解决了管片的无损伤夹持的问题，但该固定结构复杂、稳定性低。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种隧道管片抗渗检测装置及检测方法，该装置解决了人工搬运隧道管片劳动强度大以及隧道管片无损伤压紧的问题，检测方法简单、易操作。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种隧道管片抗渗检测装置，包括固定主体、锁紧部件和至少一个管片小车，所述锁紧部件活动连接在所述固定主体上，在固定主体下方工作面上设置有至少一个所述管片小车，所述锁紧部件和所述管片小车通过插锁可分离、组装连接，且两者均与电气控制系统电性连接、控制其分离组装运动。

4、优选的，所述固定主体呈龙门型，固定主体包括顶部矩形桁架和支撑在矩形桁架底部四角的两组支柱，龙门型结构下方工作面上铺设有轨道。

5、优选的，所述管片小车包括行走底盘、打压测试支架以及多块承载片，所述打压测试支架固定安装在所述行走底盘上，打压测试支架顶面为弧形面，多块所述承载片可活动安装在该弧形面上，该弧形面上设置有注水打压区域，承载片两侧面均匀间隔设置有多个连接孔，设置在轨道两端的至少一个所述管片小车的打压测试支架和承载片尺寸不同，以适用不同规格的隧道管片。

6、优选的，所述注水打压区域是将矩形橡胶框固定安装在所述承载片顶部中间位置后所形成的区域，在该注水打压区域的承载片上设置有一个入水孔和一个出气孔，所述入水孔与抗渗打压组件相连通。

7、优选的，所述承载片呈圆弧状，多块承载片形成与隧道管片弧度一致的承载弧面，用于承载隧道管片；承载片两侧通过承载架以及多个减震弹簧可活动连接在所述打压测试支架顶部，所述承载架包括承载座和铰接在承载座顶部的铰接架，所述承载座固定安装在所述打压测试支架顶部，所述铰接架顶部与承载片底部固定连接；所述承载片底部与所述打压测试支架顶部间均匀间隔设置多个减震弹簧；所述打压测试支架顶部、与所述承载片四角对应的位置处均设置有限位柱。

8、优选的，所述锁紧部件包括可升降连接在矩形桁架底部的连接架和两组压锁组件，连接架顶部通过多个液压缸与所述矩形桁架连接，连接架底部两端可转动连接有两组压锁组件。

9、优选的，所述连接架为纵截面呈倒置的等腰梯形的平台结构，连接架底部两个倾斜面上分别可转动连接一组压锁组件。

10、优选的，所述压锁组件包括上压片，所述上压片为平板结构，上压片一侧长边铰接在所述连接架底部，上压片另一侧长边通过调节液压缸可活动连接在所述连接架底部；上压片底部间隔设置有多根橡胶条，上压片两端分别设置有一个固定架，固定架呈梯形框架结构，上压片与两个固定架构成凹槽结构，当多个所述液压缸带动压锁组件下移时，凹槽结构卡在隧道管片顶部及两侧、所述上压片底部压紧在隧道管片顶面，所述固定架底部固定安装有多个锁紧液压缸。

11、优选的，所述上压片压紧在隧道管片顶面时，所述多个锁紧液压缸伸缩端插接在所述管片小车上。

12、一种隧道管片抗渗检测装置的测量方法，包括以下步骤：

13、步骤一，隧道管片定位，依据隧道管片的规格尺寸将其起吊放置在对应尺寸管片小车的承载弧面上，通过操控控制面板，将承载有隧道管片的第一管片小车或第二管片小车移动至主体桁架下方，多个液压缸带动两组压锁组件下移，两组压锁组件中的凹槽结构在下降过程中不断调整管片小车位置，直至隧道管片与所述凹槽结构方向一致；

14、步骤二，隧道管片压紧，操控控制面板继续下移两组压锁组件直至上压片底部压紧在隧道管片内弧面上，使隧道管片与多个注水打压区域形成多个密封空间；

15、步骤三，打压测试支架锁紧，多个锁紧液压缸伸缩端插接在多个连接孔内，使主体桁架、隧道管片和管片小车锁紧为一个整体；

16、步骤四，隧道管片打压测试，在控制面板上设置抗渗打压组件的打压压力值和固定压力值持压时间，将抗渗打压组件与多个所述入水孔相连通，再向多个入水孔内注水打压，通过固定架的观察窗观察隧道管片的抗渗性能。

17、本发明中，在固定主体下方两侧的工作面上设置有一个管片小车，两个管片小车顶部尺寸不同，以承载不同规格的隧道管片，提高了隧道管片抗渗检测装置的适用性；通过吊车将隧道管片起吊至其中一个管片小车顶部，再由管片小车将隧道管片移动至固定主体底部，节省了劳动力、降低了安全风险；通过锁紧部件可将隧道管片压紧，实现了无损伤固定隧道管片；锁紧部件中的两组压锁组件不仅可将放置在管片小车上的隧道管片压紧还能将固定主体、锁紧部件、隧道管片和管片小车锁紧为一个整体，提高了测量过程中的稳定性，提高了测量精度；操作人员可直接通过控制面板操控隧道管片抗渗检测装置，提高了测量的便捷性。

技术特征：

1.一种隧道管片抗渗检测装置，其特征在于：包括固定主体（1）、锁紧部件（2）和至少一个管片小车（3），所述锁紧部件（2）活动连接在所述固定主体（1）上，在固定主体（1）下方工作面上设置有至少一个所述管片小车（3），所述锁紧部件（2）和所述管片小车（3）通过插锁可分离、组装连接，且两者均与电气控制系统（6）电性连接、控制其分离组装运动。

2.根据权利要求1所述的隧道管片抗渗检测装置，其特征在于：所述固定主体（1）呈龙门型，固定主体（1）包括顶部矩形桁架（10）和支撑在矩形桁架（10）底部四角的两组支柱（11），龙门型结构下方工作面上铺设有轨道。

3.根据权利要求1或2所述的隧道管片抗渗检测装置，其特征在于：所述管片小车（3）包括行走底盘（30）、打压测试支架（31）以及多块承载片（32），所述打压测试支架（31）固定安装在所述行走底盘（30）上，打压测试支架（31）顶面为弧形面，多块所述承载片（32）可活动安装在该弧形面上，该弧形面上设置有注水打压区域（34），承载片（32）两侧面均匀间隔设置有多个连接孔（33），设置在轨道上的至少一个管片小车（3）的打压测试支架（31）和承载片（32）尺寸不同，以适用不同规格的隧道管片（5）。

4.根据权利要求3所述的隧道管片抗渗检测装置，其特征在于：所述注水打压区域（34）是将矩形橡胶框固定安装在所述承载片（32）顶部中间位置后所形成的区域，在该注水打压区域（34）的承载片上设置有一个入水孔和一个出气孔，所述入水孔与抗渗打压组件（7）相连通。

5.根据权利要求3所述的隧道管片抗渗检测装置，其特征在于：所述承载片（32）呈圆弧状，多块承载片（32）形成与隧道管片（5）弧度一致的承载弧面，用于承载隧道管片（5）；承载片（32）两侧通过承载架（35）以及多个减震弹簧（36）可活动连接在所述打压测试支架（31）顶部，所述承载架（35）包括承载座和铰接在承载座顶部的铰接架，所述承载座固定安装在所述打压测试支架（31）顶部，所述铰接架顶部与承载片（32）底部固定连接；所述承载片（32）底部与所述打压测试支架（31）顶部间均匀间隔设置多个减震弹簧（36）；所述打压测试支架（31）顶部、与所述承载片（32）四角对应的位置处均设置有限位柱（37）。

6.根据权利要求2所述的隧道管片抗渗检测装置，其特征在于：所述锁紧部件（2）包括可升降连接在矩形桁架（10）底部的连接架（20）和两组压锁组件（21），连接架（20）顶部通过多个液压缸（22）与所述矩形桁架（10）连接，连接架（20）底部两端可转动连接有两组压锁组件（21）。

7.根据权利要求6所述的隧道管片抗渗检测装置，其特征在于：所述连接架（20）为纵截面呈倒置的等腰梯形的平台结构，连接架（20）底部两个倾斜面上分别可转动连接一组压锁组件（21）。

8.根据权利要求6所述的隧道管片抗渗检测装置，其特征在于：所述压锁组件（21）包括上压片（210），所述上压片（210）为平板结构，上压片（210）一侧长边铰接在所述连接架（20）底部，上压片（210）另一侧长边通过调节液压缸（213）可活动连接在所述连接架（20）底部；上压片（210）底部间隔设置有多根橡胶条，上压片（210）两端分别设置有一个固定架（211），固定架（211）呈梯形框架结构，上压片（210）与两个固定架（211）构成凹槽结构，当多个所述液压缸（22）带动压锁组件（21）下移时，凹槽结构卡在隧道管片顶部及两侧、所述上压片（210）底部压紧在隧道管片（5）顶面，所述固定架（211）底部固定安装有多个锁紧液压缸（212）。

9.根据权利要求8所述的隧道管片抗渗检测装置，其特征在于：所述上压片（210）压紧在隧道管片（5）顶面时，所述多个锁紧液压缸（212）伸缩端插接在所述管片小车（3）上。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的隧道管片抗渗检测装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种隧道管片抗渗检测装置及检测方法，一种隧道管片抗渗检测装置，包括固定主体、锁紧部件和至少一个管片小车，所述锁紧部件活动连接在所述固定主体上，在固定主体下方工作面上设置有至少一个所述管片小车，所述锁紧部件和所述管片小车通过插锁可分离、组装连接，且两者均与电气控制系统电性连接、控制其分离组装运动；测量方法包括隧道管片定位、隧道管片压紧、打压测试支架锁紧和隧道管片打压测试。该装置节省了劳动力、且可无损伤压紧隧道管片，检测方法简单、易操作。

技术研发人员：陈志勇,杨金秋,吴先安,韩顺琪,欧阳剑东,王劲草,冯文勇,何明亮,杨坤
受保护的技术使用者：中铁十四局集团房桥有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15