[发明专利]测试变形缝中埋止水带承受水压的实验装置与实验方法

权利要求书

1.一种测试变形缝中埋止水带承受水压的实验装置，包括衬砌(1)和由矩形止水带围成的具有接缝(2)的止水环(3)，所述的止水环(3)居中设于衬砌(1)内，所述止水环(3)的轴向长度小于衬砌(1)的高度，其特征在于，所述衬砌(1)高度的1/2处设有由止水环(3)外侧径向向外延伸的变形缝(4)，所述止水环(3)的接缝(2)位于远离变形缝(4)的一侧，所述止水环(3)的内部设有用于对止水环(3)远离接缝(2)的一侧进行加压的加压组件，所述的加压组件与变形缝(4)相对设置。

2.根据权利要求1所述的测试变形缝中埋止水带承受水压的实验装置，其特征在于，所述的加压组件包括呈扇形的上钢板(5)、与上钢板(5)相对设置的下钢板(6)和垂直固定在上钢板(5)与下钢板(6)之间的固定板(7)，所述上钢板(5)与下钢板(6)的形状相同且大小相等，上述止水环(3)的内环面分别与上钢板(5)和下钢板(6)的圆弧边贴靠设置，所述固定板(7)的左右两端分别与止水环(3)的内环面贴靠设置，所述的上钢板(5)、下钢板(6)、固定板(7)和止水环(3)之间形成有密闭的加水腔(8)，该加水腔(8)与变形缝(4)相对设置，所述的上钢板(5)上固连有下端与加水腔(8)连通的送水管(9)，所述送水管(9)的上方穿出衬砌(1)后与压力泵连接。

3.根据权利要求2所述的测试变形缝中埋止水带承受水压的实验装置，其特征在于，所述上钢板(5)的圆心角为120°～180°。

4.根据权利要求3所述的测试变形缝中埋止水带承受水压的实验装置，其特征在于，所述上钢板(5)的圆心角为180°，所述的固定板(7)为直板且其上端与上钢板(5)的直边焊接，所述固定板(7)的下端与下钢板(6)的直边焊接，所述的加水腔(8)呈半圆柱形。

5.根据权利要求2所述的测试变形缝中埋止水带承受水压的实验装置，其特征在于，所述送水管(9)的外部焊接有位于衬砌(1)内的与送水管(9)同轴设置的圆形挡水板(10)，所述的挡水板(10)位于止水环(3)的上方且止水环(3)的顶端距挡水板(10)的距离大于50mm。

6.根据权利要求1所述的测试变形缝中埋止水带承受水压的实验装置，其特征在于，全埋入衬砌(1)的止水带的长度大于止水带的宽度。

7.根据权利要求1所述的测试变形缝中埋止水带承受水压的实验装置，其特征在于，所述的止水环(3)至衬砌(1)外部自由面的距离为衬砌(1)厚度的一半。

8.根据权利要求2所述的测试变形缝中埋止水带承受水压的实验装置，所述的上钢板(5)与下钢板(6)之间设置钢垫块(11)。

9.一种适用于权利要求5的测试变形缝中埋止水带承受水压的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将上钢板(5)、下钢板(6)、固定板(7)和送水管(9)焊接在一起，形成加压组件，并在送水管(9)上焊接圆形挡水板(10)；

b、取一定长度的止水带，沿止水带的长度方向将其围成环形的止水环(3)，在接缝(2)处用粘接剂粘接在一起；

c、支设底模板(12)和侧模板(13)，在底模板(12)和侧模板(13)之间形成浇筑腔，将止水环(3)对中放置在浇筑腔内，从下往上浇筑衬砌(1)，将止水环(3)的下部浇到衬砌(1)中；

d、将加压组件放入到止水环(3)内并使下钢板(6)抵靠在浇筑好的部分衬砌(1)上，保证上钢板(5)、下钢板(6)的弧形边与止水环(3)的内壁紧密贴合，此时止水带宽度的中线与固定板(7)宽度的中线位于同一水平面内；在止水环(3)远离接缝(2)的一侧放入泡沫(14)形成变形缝(4)；

e、浇筑衬砌(1)的剩下部分；待衬砌(1)养护完成后将泡沫(14)掏除；

f、将浇筑好的衬砌(1)放在一个大钢板上，并将另外一大钢板放置到衬砌(1)上，两个大钢板通过螺栓拧紧；

g、送水管(9)接入压力泵，逐级加压，当观察到止水带有水伸出或衬砌(1)开裂或压力表降低，即为最大水压。

10.根据权利要求9所述的测试变形缝中埋止水带承受水压的实验方法，步骤g逐级加压中每级所加的压力为0.1MPa～1MPa，每级稳压时间大于5分钟。