本技术属于地铁盾构隧道工程，尤其涉及一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置。
背景技术：
1、城市地铁、江河隧道的建设中，盾构法是最主要的施工方法。对于盾构隧道防水领域的研究包括管片结构自防水、螺栓孔防水、接缝处防水，其中管片接缝防水试验装置中存在以下问题：目前很多实验装置都是在几块钢垫板作用下测试密封垫防水性能，但是根据以往的研究所得，采用钢制装置得到的实验数据和采用混凝土装置所得到的数据之间有一定的差异；实际工程当中，密封垫之间会产生张角，很多现有的实验装置研究工况未涉及密封垫在不同张角状态下密封垫的防水性能；大多数现有试验装置仅考虑了弹性橡胶密封垫局部防水性能，并不能反映密封垫在实际工程下的复杂工作状态；另外，由于隧道管片接缝易出现多种不同程度的张开和错台等变形，渗水情况复杂，仅采用缩尺实验或室内试验不能够模拟测试实际工况中足尺混凝土管片接缝渗水的压力和水量等数据，采用足尺混凝土管片测试能真实、直观的反映所试验对象的现实数据。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于：为了解决分析盾构管片接缝发生多种变形时接缝防水失效的问题，而提出的一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置。
2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
3、一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置，包括沿左右方向放置的相互平行的两个下部纵梁，下部纵梁上方设有左右对称的两个混凝土管片标准块，两个混凝土管片标准块能上下移动且能左右转动；两个混凝土管片标准块之间有前后对称的两个半混凝土管片标准块，两个混凝土管片标准块和两个半混凝土管片标准块共同组成了拼装管片；拼装管片上表面接缝处均设有防水盖板，防水盖板紧贴在拼装管片上，防水盖板四个盖板和防水橡胶垫组成，四个盖板矩形阵列分布于防水橡胶垫上方，相邻两个盖板之间铰接；防水橡胶垫中间开有一个通槽，其中一个盖板上方固定有一个小钢板，小钢板上开有与通槽连通的进水孔、出水孔和水压计孔。
4、作为上述技术方案的进一步描述：
5、两个所述的下部纵梁之间的左右端均通过横梁连接在一起，横梁上端面中间均固定有一个立柱，两个立柱之间上端连接有一个上部纵梁，上部纵梁下端面上固定有分别置于两个混凝土管片标准块上方的上部竖向千斤顶，上部竖向千斤顶经半球形转动块连接有万向轮盘，万向轮盘下部设有多个万向轮，万向轮盘顶部设置有一个半球形凹槽，半球形凹槽中放入半球形转动块，半球形转动块上开有一个圆柱形凹槽，圆柱形凹槽的直径与千斤顶升降柱的直径相同。
6、作为上述技术方案的进一步描述：
7、靠近内侧的所述的横梁上方固定有反力钢架，反力钢架上固定有朝向对应侧的混凝土管片标准块的水平千斤顶，水平千斤顶经半球形转动块连接有万向轮盘，万向轮盘下部设有多个万向轮，万向轮盘顶部设置有一个半球形凹槽，半球形凹槽中放入半球形转动块，半球形转动块上设置一个圆柱形凹槽，圆柱形凹槽的直径与千斤顶升降柱的直径相同。
8、作为上述技术方案的进一步描述：
9、所述的下部纵梁上设有分别置于混凝土管片标准块前后端头下方的伺服升降装置，伺服升降装置上设有滑动支架，滑动支架上端面分别固定在对应侧的混凝土管片标准块前后端头下方；同一下部纵梁上的两个伺服升降装置之间有一个固定在纵梁上的短梁，短梁上设有滑轨，滑轨上设有滑动支架，滑轨上的滑动支架的上端分别固定在对应侧的半混凝土管片标准块的端头上；靠近内侧的半混凝土管片标准块的端头下方均设有加载块，加载块下方设有下部竖向千斤顶。
10、作为上述技术方案的进一步描述：
11、所述的伺服升降装置包括有顶板和底板，顶板的下端面和底板的上端面均开有矩形凹槽，矩形凹槽内右端铰接有前后对称的支杆，上下对应的两个支杆的中间铰接在一起，多个支杆的左端均有一个滚轮，前后两组铰接的支杆之间固定有一个横轴，横轴与底板之间经一个电动缸铰接。
12、作为上述技术方案的进一步描述：
13、所述的滑动支架由横向钢板、竖向钢板和滑轮组成，横向钢板下端面固定有两个平行的竖向钢板，两竖向钢板之间转动连接有多个滑轮。
14、作为上述技术方案的进一步描述：
15、相邻的所述的盖板之间涂有防水胶，盖板和防水橡胶垫上开有贯通的长方形的螺栓孔，经螺栓将防水盖板固定于拼装管片上。
16、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
17、(1)本实用新型中的拼装管片在各个千斤顶和伺服式升降装置的作用下，使每个管片独立上下移动或多角度转动，使得拼装管片呈现出真实情况之下的管片的张开和错台。
18、(2)本实用新型通过改变管片的块数和拼装形式，可以模拟“t”、“一”、“十”三种接缝的防水密封垫的防水性能。
19、(3)本实用新型中的竖向与水平向千斤顶与半球形转动块和万向轮盘连接，确保了管片发生上下移动或转动时，千斤顶不会对管片产生过大约束作用。
20、(4)本实用新型不仅可以分析逆剪接缝和顺剪接缝的密封垫防水性能，还能分析逆剪接缝和顺剪接缝的受力与变形特征。
1.一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置，其特征在于，包括沿左右方向放置的相互平行的两个下部纵梁（1），所述的下部纵梁（1）上方设有左右对称的两个混凝土管片标准块（2），两个混凝土管片标准块（2）能上下移动且能左右转动；两个混凝土管片标准块（2）之间有前后对称的两个半混凝土管片标准块（3），两个混凝土管片标准块（2）和两个半混凝土管片标准块（3）共同组成了拼装管片；拼装管片上表面接缝处均设有防水盖板，防水盖板紧贴在拼装管片上，防水盖板由四个盖板（4）和防水橡胶垫（5）组成，四个盖板（4）矩形阵列分布于防水橡胶垫（5）上方，相邻两个盖板（4）之间铰接；防水橡胶垫（5）中间开有一个通槽（6），其中一个盖板（4）上方固定有一个小钢板（7），小钢板（7）上开有与通槽（6）连通的进水孔（8）、出水孔（9）和水压计孔（10）。
2.根据权利要求1所述的一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置，其特征在于，两个所述的下部纵梁（1）之间的左右端均通过横梁（11）连接在一起，横梁（11）上端面中间均固定有一个立柱（12），两个立柱（12）之间上端连接有一个上部纵梁（13），上部纵梁（13）下端面上固定有分别置于两个混凝土管片标准块（2）上方的上部竖向千斤顶（14），上部竖向千斤顶（14）经半球形转动块（15）连接有万向轮盘（16），万向轮盘（16）下部设有多个万向轮，万向轮盘（16）顶部设置有一个半球形凹槽（18），半球形凹槽（18）中放入半球形转动块（15），半球形转动块（15）上开有一个圆柱形凹槽（19），圆柱形凹槽（19）的直径与千斤顶升降柱的直径相同。
3.根据权利要求2所述的一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置，其特征在于，靠近内侧的所述的横梁（11）上方固定有反力钢架（20），反力钢架（20）上固定有朝向对应侧的混凝土管片标准块（2）的水平千斤顶（21），水平千斤顶（21）经半球形转动块（15）连接有万向轮盘（16）。
4.根据权利要求1所述的一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置，其特征在于，所述的下部纵梁（1）上设有分别置于混凝土管片标准块（2）前后端头下方的伺服升降装置（22），伺服升降装置（22）上设有滑动支架（23），滑动支架（23）上端面分别固定在对应侧的混凝土管片标准块（2）前后端头下方；同一下部纵梁（1）上的两个伺服升降装置（22）之间有一个固定在纵梁上的短梁（24），短梁（24）上设有滑轨（25），滑轨（25）上设有滑动支架（23），滑轨（25）上的滑动支架（23）的上端分别固定在对应侧的半混凝土管片标准块（3）的端头上；靠近内侧的半混凝土管片标准块（3）的端头下方均设有加载块（26），加载块（26）下方设有下部竖向千斤顶（27）。
5.根据权利要求4所述的一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置，其特征在于，所述的伺服升降装置（22）包括有顶板（28）和底板（29），顶板（28）的下端面和底板（29）的上端面均开有矩形凹槽（30），矩形凹槽（30）内右端铰接有前后对称的支杆（31），上下对应的两个支杆（31）的中间铰接在一起，多个支杆（31）的左端均有一个滚轮（32），前后两组铰接的支杆（31）之间固定有一个横轴（33），横轴（33）与底板（29）之间经一个电动缸（34）铰接。
6.根据权利要求4所述的一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置，其特征在于，所述的滑动支架（23）由横向钢板（35）、竖向钢板（36）和滑轮（37）组成，横向钢板（35）下端面固定有两个平行的竖向钢板（36），两竖向钢板（36）之间转动连接有多个滑轮（37）。
7.根据权利要求1所述的一种盾构管片多变位接头防水性能足尺测试装置，其特征在于，相邻的所述的盖板（4）之间涂有防水胶，盖板（4）和防水橡胶垫（5）上开有贯通的长方形的螺栓孔（38），经螺栓将防水盖板固定于拼装管片上。