CN110132759A - 盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置及其检测方法，所述装置包括：第一板体、第二板体、第三板体及剪切力检测装置，所述第一板体上设有第一安装孔，所述第一板体与预埋槽道垂直；所述第二板体立设于所述第一板体上并沿着所述第一板体延伸，所述第二板体上开设有第一剪切预留孔，所述第一剪切预留孔用于供剪切力检测装置穿置以检测待检测螺栓的纵向剪切力；所述第三板体立设于所述第二板体的一端，所述第三板体与所述第二板体垂直设置，所述第三板体上开设有第二剪切预留孔，所述第二剪切预留孔用于供所述剪切力检测装置穿置以检测待检测螺栓的横向剪切力。本发明可以真实反映预埋滑槽的纵、横向剪切力，且不用频繁切换装置。

Description

盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说涉及一种盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置及其检测方法。

背景技术

预埋槽道及其固定的T型螺栓应能满足地铁区间隧道上需要安装的各种设备，以及行驶中的列车与接触网的振动摩擦，使得预埋槽道中紧固的T型螺栓经受纵、横向剪切载荷的作用，以至于槽道不产生明显的塑性变形或失效破坏，保证工程后期使用的安全性。因此如何准确评价预埋槽道的T型螺受力问题成为评价其性能的重要指标之一。

实用新型专利(CN208171764U)中有提供一种预埋槽道剪切试验用装置，但是该装置是在试验室内将滑槽样品预埋于混凝土中，仅仅是模拟预埋槽道实际使用工况，其装置所测的剪切力更不能代表现场盾构管片预埋滑槽实际所受剪切力。

实用新型专利(CN207779832U)中还提供一种多功能预埋槽道剪切力试验工装，该装置仅仅是在T型螺栓紧固在滑槽之中模拟T型螺栓与滑槽之间的剪切力，并没有将滑槽进行预埋于混凝土之中。

现有技术还有通过两块钢板置于管片宽度两侧，通过传力杆穿过钢板缝隙，以此作为反力，但是该方法因为千斤顶截面位于管片边缘，加载时，钢板翘起挤压管片边缘，容易导致管片边缘混凝土受力崩边，同时导致该方法成功率不高，效率低下。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置及其检测方法，通过将待检测螺栓设于盾构管片的预埋槽道内更能代表盾构管片预埋槽道实际所受的剪切力，通过将纵向剪切力和横向剪切力装置合二为一，安拆方便，不用频繁切换装置，解决现有的盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置在进行螺栓剪切力检测时不能表现盾构管片预埋槽道实际所述剪切力以及进行剪切力检测时容易造成管片损坏的缺陷。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种预埋滑槽剪切试验装置，包括：

第一板体，所述第一板体上设有用于固定所述第一板体于预埋槽道上的第一安装孔，所述第一板体与所述预埋槽道垂直设置；

第二板体，所述第二板体立设于所述第一板体上并沿着所述第一板体延伸，所述第二板体上开设有第一剪切预留孔，所述第一剪切预留孔用于供剪切力检测装置穿置以检测待检测螺栓的纵向剪切力，所述待检测螺栓滑设于所述预埋槽道内；

第三板体，立设于所述第二板体的一端，所述第三板体与所述第二板体垂直设置，所述第三板体上开设有第二剪切预留孔，所述第二剪切预留孔用于供所述剪切力检测装置穿置以检测所述待检测螺栓的横向剪切力；

所述剪切力检测装置包括千斤顶、传力杆及数显百分表，所述千斤顶的端部抵顶所述第二板体或所述第三板体，所述传力杆与所述千斤顶驱动连接，所述传力杆穿置所述第一剪切预留孔或所述第二剪切预留孔后与所述待检测螺栓紧固，驱动所述千斤顶，所述千斤顶通过所述传力杆对所述待检测螺栓施加纵向剪切力或横向剪切力，所述数显百分表与所述传力杆接触连接以显示所述待检测螺栓受力后导致所述预埋槽道变形的变形量。

本发明实施例中，所述第二板体上与所述第三板体相对的另一端设有吊装板，所述吊装板上开设有第二安装孔。

本发明实施例中，所述第一板体与所述第二板体之间设置有第一加劲板。

本发明实施例中，所述第三板体的底部设有底板，所述底板的一侧与所述第一板体固定，所述底板与与所述第三板体之间设有第二加劲板。

本发明实施例中，所述第二板体的长度大于所述第一板体的长度，所述第二板体的一端延伸至与所述底板及所述第三板体相接。

本发明另提供一种利用所述的盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置的检测方法，包括以下步骤：

S1：通过螺栓穿置所述第一安装孔将所述预埋槽道试验装置安装于所述预埋槽道上；

S2：安装待检测螺栓于所述预埋槽道内，将所述待检测螺栓与剪切力检测装置连接，所述剪切力检测装置具有一剪切传力杆，令所述剪切传力杆穿过所述第一剪切预留孔或所述第二剪切预留孔，所述传力杆的端部安装有传力杆连接头，将所述传力杆连接头与所述待检测螺栓连接；

S3：启动所述剪切力检测装置以检测所述待检测螺栓的纵向剪切力或横向剪切力。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)本发明预埋滑槽剪切试验装置采用现场养护到期的盾构预埋滑槽管片，可以真实反映预埋滑槽的纵、横向剪切力。

(2)本发明试验装置设计合理，同时可以将纵向剪切力和横向剪切力装置合二为一，安拆方便不用频繁切换装置；同时可选取待测螺栓最不利位置合理调整剪切试验装置的位置并紧固固定。

(3)本发明充分利用管片的吊装孔和滑槽槽道进行固定预埋滑槽剪切试验装置，保证了该装置提供反力时的稳定性；同时基座可以兼做T型螺栓拉拔力检测，装置适用性强。

附图说明

图1是本发明预埋滑槽剪切试验装置的结构示意图。

图2是本发明预埋滑槽剪切试验装置进行横向剪切力检测的使用状态示意图。

图3是本发明预埋滑槽剪切试验装置进行纵向剪切力检测的使用状态示意图。

附图标记与部件的对应关系如下：

第一板体1；第一安装孔11；吊装板12；第二安装孔121；第一加劲板13；底板14；第二加劲板15；第二板体2；第一剪切预留孔21；第三板体3；第二剪切预留孔31；预埋槽道4；待检测螺栓5；剪切力检测装置6；剪切传力杆61；传力杆连接头62；数显式手压油泵63；千斤顶64；千斤顶油管65；剪切传力杆螺栓66；剪切传力套管67；磁力表座68；基座69；数显百分表60；抓举头7。

具体实施方式

为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

请参阅图1至图3所示，本发明提供一种预埋滑槽剪切试验装置，包括第一板体1、第二板体2、第三板体3及剪切力检测装置，所述第一板体1上设有用于固定所述第一板体1于预埋槽道4上的第一安装孔11，所述第一板体1与所述预埋槽道4垂直设置；所述第二板体2立设于所述第一板体1上并沿着所述第一板体1延伸，所述第二板体2上开设有第一剪切预留孔21，所述第一剪切预留孔21用于供剪切力检测装置穿置以检测待检测螺栓5的纵向剪切力，所述待检测螺栓5滑设于所述预埋槽道4内；所述第三板体3立设于所述第二板体2的一端，所述第三板体3与所述第二板体2垂直设置，所述第三板体3上开设有第二剪切预留孔31，所述第二剪切预留孔31用于供剪切力检测装置穿置以所述检测待检测螺栓5的横向剪切力；所述剪切力测试装置包括千斤顶64、传力杆61及数显百分表60，所述千斤顶64的端部抵顶所述第二板体2或所述第三板体3，所述传力杆61与所述千斤顶64驱动连接，所述传力杆61穿置所述第一剪切预留孔21或所述第二剪切预留孔31后与所述待检测螺栓5紧固，驱动所述千斤顶64，所述千斤顶64通过所述传力杆61对所述待检测螺栓5施加纵向剪切力或横向剪切力，所述数显百分表60与所述传力杆61接触连接以显示所述待检测螺栓5受力后导致所述预埋槽道4变形的变形量。

为了进一步固定所述盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置，所述第二板体2上与所述第三板体3相对的另一端设有吊装板12，所述吊装板12上开设有第二安装孔121，所述第二安装孔121用于与抓举头连接固定。通过对所述剪切试验装置的固定能够为所述千斤顶64提供稳定的反力；所述第二板体2、所述第三板体3与所述千斤顶64抵顶，也能够为所述千斤顶64提供反力。

较优地，为了提高所述第一板体1与所述第二板体2的连接强度，所述第一板体1与所述第二板体2之间设置有第一加劲板13；本发明实施例中，所述第一加劲板13为直角三角形板，所述直角三角形板的两个直角边分别与所述第一板体1、所述第二板体2固定；所述第一加劲板13的数量为多个，间隔设于所述第一板体1与所述第二板体2之间；优选地，所述第一加劲板13分别设于对应结构的两端及中部。

较优地，为了提高所述第二板体2与所述第三板体3的连接强度，所述第三板体3的底部设有底板14，所述底板14的一侧与所述第一板体1固定，所述底板14与所述第三板体3之间还设有第二加劲板15；本发明实施例中，所述第二加劲板15为直角三角形板，所述直角三角形板的两个直角边分别与所述第三板体3、所述底板14固定；所述第二加劲板15的数量为多个，间隔设于所述第三板体3与所述底板14之间，以提高本发明试验装置的结构稳定性；优选地，所述第二加劲板15分别设于对应结构的两端及中部。

较优地，为了提高本发明试验装置的结构稳定性，所述第二板体2的长度大于所述第一板体1的长度，所述第二板体2的一端延伸至与所述第三板体3相抵，所述第二板体2的一端与所述第三板体3固定；本发明实施例中，所述第二板体2固定于所述第三板体3的中部，所述第三板体3在所述第二板体2的两侧分别开设有第二剪切预留孔31。

以上具体说明了本发明预埋槽道剪切试验装置的结构，以下结合图2、图3说明利用所述预埋滑槽剪切试验装置进行纵向剪切力、横向剪切力的检测方法。

S1：通过螺栓穿置所述第一安装孔11将所述盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置安装于所述预埋槽道4上，令所述预埋槽道4与所述第一板体1垂直；

为了进一步提高盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置的稳定性，将第二安装孔121套设于抓举头以进一步固定本发明剪切试验装置；

S2：安装待检测螺栓5于所述预埋槽道4内，将所述待检测螺栓5与剪切力检测装置6连接，所述剪切力检测装置6具有一剪切传力杆61，令所述剪切传力杆61穿过所述第一剪切预留孔21或所述第二剪切预留孔31，所述剪切传力杆61的端部安装有传力杆连接头62，将所述传力杆连接头62与所述待检测螺栓5连接以检测所述待检测螺栓5的纵向剪切力或横向剪切力；

本发明实施例中，为了准确测得待检测螺栓5的剪切力，调节待检测螺栓5的位置，使得所述待检测螺栓5位于剪切力最不利位置，即为预埋滑槽4上两个滑槽螺栓(图未示)之间，所述滑槽螺栓的一端与所述预埋滑槽4固定，所述滑槽螺栓的另一端预埋于管片混凝土内，以增加所述预埋滑槽4在管片混凝土内的锚固力；

本发明实施例中，所述剪切力检测装置6还包括数显式手压油泵63、千斤顶油管65、剪切传力杆螺栓66、剪切传力套管67、剪切传力杆连接头62、磁力表座68、基座69，所述剪切力检测装置的连接步骤为：

S21：将剪切传力杆61的一端穿过第一剪切预留孔21或第二剪切预留孔31后，在剪切传力杆61的一端连接剪切传力杆连接头62，将滑设于预埋槽道4内的待检测螺栓5紧固在剪切传力杆连接头62上，紧固力需达到厂家推荐的紧固力；

然后所述千斤顶64设于所述第二板体2或第三板体3远离所述预埋槽道4的一侧，将千斤顶64套设于所述剪切传力杆61的外部并将二剪切传力套管67套设于所述千斤顶64的两端位置处，所述千斤顶64的一端与所述第二板体2或所述第三板体3相抵以提供反力，所述剪切传力杆61通过剪切传力杆螺栓66与所述千斤顶64固定；

S22：安装千斤顶油管65及数显式手压油泵63，所述千斤顶油管65的一端与千斤顶64连接，另一端与数显式手压油泵63的输出端连接，所述数显式手压油泵63通过所述千斤顶油管65驱动所述千斤顶64对所述剪切传力杆61施加作用力，所述剪切传力杆61对与其连接的待检测螺栓5产生剪切力；

S23：在剪切传力杆连接头62顶端通过磁力表座68固定数显百分表60，所述磁力表座68依靠磁力置于基座69上固定，所述数显百分表60用于显示待检测螺栓受力后导致预埋槽道口变形的变形量，所述磁力表座68用于固定所述数显百分表60；

S24：调整数显百分表60，使数显百分表60的数据归零，打开千斤顶数显表，使千斤顶数显表的数据归零；

所述剪切力检测装置的连接步骤可以为其它任何合适的安装顺序，不限于本申请所示的连接步骤；所述数显式手压油泵也可以替换为其它合适的动力机构；

S3：启动所述剪切力检测装置6以检测所述待检测螺栓5的纵向剪切力或横向剪切力，所述纵向剪切力指的是所述预埋槽道4与所述剪切传力杆61平行时所述待检测螺栓5的受力；所述横向剪切力是指所述预埋槽道4与所述剪切传力杆61垂直时所述待检测螺栓5的受力；本发明实施例中，所述待检测螺栓5的剪切力检测包括非破坏剪切力和破坏力剪切力检测；具体地：

非破坏剪切力：打开油阀，匀速加载，通过手压油泵63采用均匀速率在2-3min时间内加荷到设计荷载，并稳定2min，荷载值降低不应大于稳定值的5％，且通过数显百分表60实测变形量不得大于1mm，即非破坏剪切力合格。

破坏剪切力：通过手压油泵采用均匀速率在2-3min时间内加荷到破坏载荷或者通过数显百分表60实测变形量达到1mm时试验结束，其油压表峰值不得小于设计值荷载，即破坏剪切力合格。

以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置，其特征在于，包括：

第一板体，所述第一板体上设有用于固定所述第一板体于预埋槽道上的第一安装孔，所述第一板体与所述预埋槽道垂直设置；

第二板体，所述第二板体立设于所述第一板体上并沿着所述第一板体延伸，所述第二板体上开设有第一剪切预留孔，所述第一剪切预留孔用于供剪切力检测装置穿置以检测待检测螺栓的纵向剪切力，所述待检测螺栓滑设于所述预埋槽道内；

第三板体，立设于所述第二板体的一端，所述第三板体与所述第二板体垂直设置，所述第三板体上开设有第二剪切预留孔，所述第二剪切预留孔用于供所述剪切力检测装置穿置以检测所述待检测螺栓的横向剪切力；

所述剪切力检测装置包括千斤顶、传力杆及数显百分表，所述千斤顶的端部抵顶所述第二板体或所述第三板体，所述传力杆与所述千斤顶驱动连接，所述传力杆穿置所述第一剪切预留孔或所述第二剪切预留孔后与所述待检测螺栓紧固，驱动所述千斤顶，所述千斤顶通过所述传力杆对所述待检测螺栓施加纵向剪切力或横向剪切力，所述数显百分表与所述传力杆接触连接以显示所述待检测螺栓受力后导致所述预埋槽道变形的变形量。

2.根据权利要求1所述的盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置，其特征在于，所述第二板体上与所述第三板体相对的另一端设有吊装板，所述吊装板上开设有第二安装孔。

3.根据权利要求1所述的盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置，其特征在于，所述第一板体与所述第二板体之间设置有第一加劲板。

4.根据权利要求1所述的盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置，其特征在于，所述第三板体的底部设有底板，所述底板的一侧与所述第一板体固定，所述底板与与所述第三板体之间设有第二加劲板。

5.根据权利要求4所述的盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置，其特征在于，所述第二板体的长度大于所述第一板体的长度，所述第二板体的一端延伸至与所述底板及所述第三板体相接。

6.一种利用权利要求1至5中任一权利要求所述的盾构管片上预埋槽道的剪切试验装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过螺栓穿置所述第一安装孔将所述预埋槽道试验装置安装于所述预埋槽道上；

S2：安装待检测螺栓于所述预埋槽道内，将所述待检测螺栓与剪切力检测装置连接，所述剪切力检测装置具有一剪切传力杆，令所述剪切传力杆穿过所述第一剪切预留孔或所述第二剪切预留孔，所述剪切传力杆的端部安装有传力杆连接头，将所述传力杆连接头与所述待检测螺栓连接；

S3：启动所述剪切力检测装置以检测所述待检测螺栓的纵向剪切力或横向剪切力。