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原文传递一种超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置

专利名称：	一种超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置
摘要：	本实用新型提供了一种超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，包括模型箱体和卷板式模拟结构，模型箱体为上端开口的矩形箱体，卷板式模拟结构设置在模型箱体内，且将模型箱体分割成左右两部分，模型箱体左部分放置土体，卷板式模拟结构包括平行设置的卷板支撑板和闸门支撑板以及位于两者之间的活动闸门，卷板支撑板上设置有若干可转动的卷板结构，活动闸门可在钢丝绳导向机构的带动下上升和下降，随着活动闸门向下移动，位于其左边的卷板结构依次向右转动，土体通过卷板结构转动后产生的缝隙掉落进入到模型箱体右侧。本实用新型能够满足不同工况下的基坑开挖需求尤其是超重力环境下的基坑开挖试验模拟需求。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	交通运输部天津水运工程科学研究所
发明人：	张宇亭;安晓宇;夏伟;吕强;夏高响;汪昊;王斐
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201822089261.1
公开号：	CN209293081U
代理机构：	天津滨海科纬知识产权代理有限公司
代理人：	杨慧玲
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	300456 天津市滨海新区塘沽新港二号路2618号
主权项：	1.一种超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，其特征在于：包括模型箱体(1)和卷板式模拟结构(2)，模型箱体(1)为上端开口的矩形箱体，卷板式模拟结构(2)设置在模型箱体(1)内，且将模型箱体(1)分割成左右两部分，模型箱体(1)左部分放置土体，卷板式模拟结构(2)包括平行设置的卷板支撑板(201)和闸门支撑板(202)以及位于两者之间的活动闸门(203)，卷板支撑板(201)上设置有若干可转动的卷板结构(204)，活动闸门(203)可在钢丝绳导向机构(3)的带动下上升和下降，随着活动闸门(203)向下移动，位于其左边的卷板结构(204)依次向右转动，土体通过卷板结构(204)转动后产生的缝隙掉落进入到模型箱体(1)右侧。 2.根据权利要求1所述的超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，其特征在于：钢丝绳导向机构(3)设置在模型箱体(1)右侧内，钢丝绳导向机构(3)包括钢丝绳(301)和滑轮组，滑轮组包括上滑轮组(302)和下滑轮组(303)，上滑轮组(302)通过滑轮组支撑板(304)设置在模型箱体(1)上端，下滑轮组(303)设置在模型箱体(1)的底部，钢丝绳(301)的一端连接活动闸门(203)的上端，然后通过上滑轮组(302)、下滑轮组(303)后穿出模型箱体(1)，与闸门移动装置(4)相连，闸门移动装置(4)拉动钢丝绳(301)实现活动闸门(203)的上下移动。 3.根据权利要求1所述的超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，其特征在于：模型箱体(1)包括前板(101)、左侧板(102)、右侧板(103)、背板(104)以及底板(105)，前板(101)开口，开口处设置有机玻璃视窗(106)，有机玻璃视窗(106)的周边通过有机玻璃盖板(107)固定在前板(101)上，位于模型箱体(1)右侧的前板(101)上开设有出砂口(108)和钢丝绳出口(109)，模型箱体(1)左侧上方可拆卸的设置有位移传感器。 4.根据权利要求1所述的超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，其特征在于：卷板支撑板(201)上开设有卷板安装口，卷板结构(204)设置在卷板安装口内，卷板活动单元转动轴(205)穿过卷板结构(204)后两端设置在卷板安装口的两侧，卷板结构(204)通过卷板活动单元转动轴(205)与卷板支撑板(201)转动连接。 5.根据权利要求1所述的超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，其特征在于：还包括闸门移动装置(4)，闸门移动装置(4)包括支撑框架(401)、伺服电机(402)、滚珠丝杠(403)、导向轴(404)和钢丝绳拖动连接板(405)，伺服电机(402)设置在支撑框架(401)外，滚珠丝杠(403)、导向轴(404)和钢丝绳拖动连接板(405)设置在支撑框架(401)内，滚珠丝杠(403)和导向轴(404)相互平行且均穿过钢丝绳拖动连接板(405)，导向轴(404)与钢丝绳拖动连接板(405)之间通过直线轴承(406)连接，伺服电机(402)与滚珠丝杠(403)相连，钢丝绳拖动连接板(405)上设置有与钢丝绳(301)连接的钢丝绳连接件。 6.根据权利要求3所述的超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，其特征在于：还包括储砂箱(5)，储砂箱(5)为上端开口的箱体，储砂箱(5)紧贴模型箱体(1)设置，且模型箱体(1)右侧的土体通过模型箱体(1)的前板(101)的出砂口(108)再经过设置在储砂箱(5)后板上的连接口后进入到储砂箱(5)内，连接口和出砂口(108)的尺寸相同。 7.根据权利要求2所述的超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，其特征在于：下滑轮组(303)上面盖有装砂箱底部支撑板(305)，装砂箱底部支撑板(305)使得下滑轮组(303)与掉落在模型箱体(1)右侧的土体避免接触。 8.根据权利要求7所述的超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，其特征在于：滑轮组支撑板(304)和砂箱底部支撑板(305)之间设置有钢丝绳套管(306)，钢丝绳(301)经过上滑轮组(302)后穿过滑轮组支撑板(304)，进入钢丝绳套管(306)，然后穿过砂箱底部支撑板(305)，通过下滑轮组(303)后与闸门移动装置(4)相连。 9.根据权利要求6所述的超重力环境下卷板式基坑开挖模拟装置，其特征在于：出砂口(108)和连接口的高度均为h，出砂口(108)所在的前板(101)与连接口所在的储砂箱的后板厚度总和为D，满足h/D大于土壤休止角的正切值。
所属类别：	实用新型