低真空隧道管片接缝密封垫气密性试验及力学模型

作者：石龙; 周建军; 王东元^*; 吕乾乾

来源：铁道学报, 2023, 1-8.

• 低真空隧道
• 管片衬砌结构
• 气密性试验
• 力学模型
• 失效机理

管片式衬砌结构作为构建列车低真空运行环境的一种合理方案,其接缝处的气密性是需要解决的关键问题之一。针对该问题,本文设计了一套测试垫片-垫片槽气密性能的试验装置,提出一种评估垫片-垫片槽气密失效行为的力学模型,以实际工程垫片-垫片槽为研究对象,分析其气密性以及失效机理。研究结果表明,力学模型结果与试验结果相吻合,验证了力学模型可行性和合理性;利用力学模型中接触压力路径,可以直观解释接缝垫片密封失效机理;环向接缝垫片密封能力与初始接触压力、气密性系数、垫片等效泊松比呈正相关;纵向接缝垫片密封能力与气密性系数、垫片等效泊松比和隧道外径呈正相关性,而与垫片宽度呈负相关;初始接触压力越大,垫片密封能力越强,但密封安全储备越弱;同等条件下,纵向接缝垫片密封能力明显优于环向接缝。

• 单位
  盾构及掘进技术国家重点实验室; 土木工程学院; 西南交通大学; 中铁隧道局集团有限公司