一种隧道用抗火试验装置及方法

本发明属于防火试验装置，尤其涉及一种隧道用抗火试验装置及方法。

背景技术：

1、隧道的建设常常用到钢混结构，但是由于隧道自身的特殊性，当隧道一旦发生火灾，其半封闭的内部使得高温迅速蔓延，对并不耐火的钢混结构造成损害，导致隧道破坏甚至崩塌，因此通常需要对隧道钢混结构进行耐火抗性的性能检测，保障隧道内的安全防护，但是现有技术针对隧道钢混结构进行抗火性能检测的试验手段较为匮乏，针对不同尺寸试验构件无法对应进行检测，检测范围具有一定局限性，从而导致对于防火保护结构的检测效率较低，并且现有技术中往往只注重隧道结构的耐火性能，对于试验装置的防火保护措施较少，影响了试验装置的使用寿命，因此，亟待一种隧道用抗火试验装置和试验方法有效提高试验效率，提高试验装置的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种隧道用抗火试验装置及方法，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种隧道用抗火试验装置，包括燃烧炉，还包括：

3、试验架，设置于所述燃烧炉上；

4、固定机构，设置于所述试验架上，所述固定机构包括支撑件和施力件，所述支撑件与所述试验架滑动配合，所述支撑件用于固定隧道结构板，所述支撑件对应所述隧道结构板对称设置有至少两个夹持端，且所述夹持端相对于所述隧道结构板滑动，所述施力件位于所述隧道结构板顶端，所述施力件相对于所述试验架升降，所述夹持端与所述施力件配合构成检测区间，所述检测区间用于对所述隧道结构板施加可调节的外力；

5、隔离层，设置在所述试验架和所述燃烧炉之间，所述隔离层用于针对所述固定机构隔热。

6、优选的，所述试验架的相对两侧分别固接有支撑板，所述支撑板靠近所述燃烧炉的一侧设置有所述隔离层，所述支撑件包括设置在所述支撑板上的至少一个安装座，所述支撑板顶端开设有滑槽，所述安装座底端与所述滑槽对应固接有滑块，所述滑块与所述滑槽滑接，所述安装座顶端固接有油缸，所述油缸上设置有夹持件，所述隧道结构板通过呈对称设置的至少两夹持件与所述安装座固定；

7、所述安装座上设置有锁止件，所述锁止件分别具有可切换的解锁/锁止状态，其中，所述锁止件为锁止状态时，所述安装座与所述支撑板固定。

8、优选的，所述夹持件包括固接在所述油缸活动端的连接座，所述连接座靠近所述隧道结构板的一侧设置有夹板，所述夹板与所述隧道结构板之间设置有垫层和所述隔离层，所述垫层与所述隧道结构板适配，所述夹板远离所述隧道结构板的一侧固接第一支杆，所述连接座内开设有限位槽，所述第一支杆伸入所述限位槽的一端固接有限位板，所述限位板的两侧分别固接有限位柱，所述限位槽与所述限位柱滑接，所述连接座上设置有驱动件，所述驱动件与所述限位板传动连接。

9、优选的，所述驱动件包括固接在所述连接座外壁面上的驱动电机，所述驱动电机输出轴固接有螺杆，所述螺杆的一端伸入所述限位槽，所述限位槽内固接有限位环，所述螺杆伸入所述限位槽的一端与所述限位环可转动的固定，所述螺杆贯穿所述限位板与所述限位板螺纹连接。

10、优选的，所述连接座与所述夹板之间设置有检测件，所述检测件包括一端与所述夹板固接的定位板，所述定位板的另一端贯穿所述连接座与所述连接座滑接，所述定位板用于检测所述夹板与所述连接座之间的距离。

11、优选的，所述试验架顶端固接有抬升架，所述施力件包括设置在所述抬升架上的重力加载器，所述重力加载器的一端与所述抬升架底端固接，所述重力加载器的另一端铰接有施加板，所述施加板相对于所述抬升架升降，所述施加板与所述隧道结构板适配，所述施加板用于对所述隧道结构板施压。

12、优选的，所述试验架远离所述支撑板的一侧设置有传送件，所述传送件包括放置在所述试验架一侧的支架，所述支架顶端设置有传送带，所述传送带用于输送所述隧道结构板，所述支架与所述燃烧炉之间固接有隔离板。

13、一种隧道用抗火试验方法，根据上述所述的隧道用抗火试验装置，还包括以下步骤：

14、s1、预制夹具，根据隧道结构板确定垫层、施加板的结构；

15、s2、安装试验构件，通过传送带运输隧道结构板至夹板上，并将呈对称设置的至少两夹板与隧道结构板夹持紧密，然后控制施加板升降压紧隧道结构板顶端；

16、s3、抗火检测，启动燃烧炉对隧道结构板加热，通过隧道结构板内设置的测温件用于对抗火性能进行检测；

17、s4、更换试验构件，滑动安装座将隧道结构板运输到传送带上卸下试验构件，并对试验构件形变量进行检测，并将新的试验构件通过传送带运送至夹板上。

18、优选的，步骤s2中，通过驱动电机使夹板相对于连接座滑动，并同时利用定位板观察夹板滑动距离，结合驱动电机控制夹板的施力大小。

19、优选的，步骤s4中，通过锁止件解锁/锁止安装座，使隧道结构板在运输时能够相对于支撑板滑动，并在抗火检测和装卸试验构件时与支撑板固定。

20、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

21、本发明在燃烧炉的外周侧设置试验架，并在试验架上分别设置支撑件和施力件，通过在支撑件上设置有相对于隧道结构板呈对称分布的若干夹持端，并且夹持端可根据不同尺寸的隧道结构板进行滑动调节，扩大对隧道结构板固定适配范围，提高试验效率的同时还可与施力件配合增强对隧道结构板的稳固性，通过相对于试验架升降的施力件对隧道结构板的顶端进行施力挤压，不仅满足多点配合同时夹持固定，并且施力件与夹持端均对隧道结构板产生外力，从而模拟实际隧道内结构所受到外力，在外力作用下进行抗火试验，以及在试验结束后对隧道结构板的形变进行检测，提高试验检测的精准度，最后通过设置在试验架和燃烧炉之间的隔离层，保障整体固定机构的隔热性能，有助于在长时间重复的试验装置中延长使用寿命。

技术特征：

1.一种隧道用抗火试验装置，包括燃烧炉(2)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的隧道用抗火试验装置，其特征在于：所述试验架(1)的相对两侧分别固接有支撑板(5)，所述支撑板(5)靠近所述燃烧炉(2)的一侧设置有所述隔离层(3)，所述支撑件包括设置在所述支撑板(5)上的至少一个安装座(6)，所述支撑板(5)顶端开设有滑槽，所述安装座(6)底端与所述滑槽对应固接有滑块(7)，所述滑块(7)与所述滑槽滑接，所述安装座(6)顶端固接有油缸(8)，所述油缸(8)上设置有夹持件，所述隧道结构板(4)通过呈对称设置的至少两夹持件与所述安装座(6)固定；

3.根据权利要求2所述的隧道用抗火试验装置，其特征在于：所述夹持件包括固接在所述油缸(8)活动端的连接座(11)，所述连接座(11)靠近所述隧道结构板(4)的一侧设置有夹板(12)，所述夹板(12)与所述隧道结构板(4)之间设置有垫层(13)和所述隔离层(3)，所述垫层(13)与所述隧道结构板(4)适配，所述夹板(12)远离所述隧道结构板(4)的一侧固接第一支杆，所述连接座(11)内开设有限位槽，所述第一支杆伸入所述限位槽的一端固接有限位板(14)，所述限位板(14)的两侧分别固接有限位柱(15)，所述限位槽与所述限位柱(15)滑接，所述连接座(11)上设置有驱动件，所述驱动件与所述限位板(14)传动连接。

4.根据权利要求3所述的隧道用抗火试验装置，其特征在于：所述驱动件包括固接在所述连接座(11)外壁面上的驱动电机(16)，所述驱动电机(16)输出轴固接有螺杆(17)，所述螺杆(17)的一端伸入所述限位槽，所述限位槽内固接有限位环(18)，所述螺杆(17)伸入所述限位槽的一端与所述限位环(18)可转动的固定，所述螺杆(17)贯穿所述限位板(14)与所述限位板(14)螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的隧道用抗火试验装置，其特征在于：所述连接座(11)与所述夹板(12)之间设置有检测件，所述检测件包括一端与所述夹板(12)固接的定位板(19)，所述定位板(19)的另一端贯穿所述连接座(11)与所述连接座(11)滑接，所述定位板(19)用于检测所述夹板(12)与所述连接座(11)之间的距离。

6.根据权利要求3所述的隧道用抗火试验装置，其特征在于：所述试验架(1)顶端固接有抬升架(20)，所述施力件包括设置在所述抬升架(20)上的重力加载器(21)，所述重力加载器(21)的一端与所述抬升架(20)底端固接，所述重力加载器(21)的另一端铰接有施加板(23)，所述施加板(23)相对于所述抬升架(20)升降，所述施加板(23)与所述隧道结构板(4)适配，所述施加板(23)用于对所述隧道结构板(4)施压。

7.根据权利要求2所述的隧道用抗火试验装置，其特征在于：所述试验架(1)远离所述支撑板(5)的一侧设置有传送件，所述传送件包括放置在所述试验架(1)一侧的支架(24)，所述支架(24)顶端设置有传送带(25)，所述传送带(25)用于输送所述隧道结构板(4)，所述支架(24)与所述燃烧炉(2)之间固接有隔离板(26)。

8.一种隧道用抗火试验方法，根据权利要求1-7任一项所述的隧道用抗火试验装置，其特征在于，还包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的隧道用抗火试验方法，其特征在于：步骤s2中，通过驱动电机(16)使夹板(12)相对于连接座(11)滑动，并同时利用定位板(19)观察夹板(12)滑动距离，结合驱动电机(16)控制夹板(12)的施力大小。

10.根据权利要求8所述的隧道用抗火试验方法，其特征在于：步骤s4中，通过锁止件解锁/锁止安装座(6)，使隧道结构板(4)在运输时能够相对于支撑板(5)滑动，并在抗火检测和装卸试验构件时与支撑板(5)固定。

技术总结
一种隧道用抗火试验装置及方法，包括燃烧炉，还包括：试验架，设置于燃烧炉上；固定机构，设置于试验架上，固定机构包括支撑件和施力件，支撑件与试验架滑动配合，支撑件用于固定隧道结构板，支撑件对应隧道结构板对称设置有至少两个夹持端，且夹持端相对于隧道结构板滑动，施力件位于隧道结构板顶端，施力件相对于试验架升降，夹持端与施力件配合构成检测区间，检测区间用于对隧道结构板施加可调节的外力；隔离层，设置在试验架和燃烧炉之间，隔离层用于针对固定机构隔热。本发明能够有效扩大试验构件的适用范围，提高试验效率，延长试验装置的使用寿命。

技术研发人员：王培军,程天溪,叶继红,姜健,林春金,刘梅,刘芳州,潘勇,吕佰毅
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15