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专利号: 2017102992132
申请人: 新昌县品顺机械有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种梯形沟谷的主应力偏转试验装置,其特征在于:

试验箱(4)包括:左、右边侧壁板(8)、试验箱(4)的底部设置的结构单元板(5-4)与非结构单元板(5-3);结构单元板(5-4)能够上下活动,用于模拟涵洞,非结构单元板(5-3)固定设置,用于模拟填土基础;

所述左、右边侧壁板(8)均包括:侧壁板前板(8-1)、侧壁板后板(8-2)、钢丝绳缠绕轴(8-6-2)、可调倾斜板(8-4);可调倾斜板(8-4)底边设置有转轴(8-4-1),转轴(8-4-1)插入侧壁板前板(8-1)和侧壁板后板(8-2)底部;可调倾斜板(8-4)通过牵引装置与钢丝绳缠绕轴(8-6-2)控制倾斜度;

所述牵引装置结构为:钢丝绳(8-5)连接可调倾斜板(8-4),在侧壁板前板(8-1)高出试验箱的前板的部位设置有遥杆(8-6-1)和钢丝绳缠绕轴(8-6-2),转动遥杆(8-6-1)与钢丝绳缠绕轴(8-6-2)固接;摇动摇杆(8-6-1)时,钢丝绳(8-5)不断在钢丝绳缠绕轴(8-6-2)上被缠绕,可调倾斜板(8-4)在钢丝绳(8-5)的带动下向上/向下转动,可调倾斜板(8-4)与水平面的夹角增大/减小;

所述钢丝绳缠绕轴(8-6-2)上还设置有锁紧装置,其贯穿侧壁板前板(8-1)和侧壁板后板(8-2)且突出到侧壁板前板(8-1),侧壁板前板(8-1)的外侧的钢丝绳缠绕轴(8-6-2)上套设一棘轮(8-6-3),棘轮(8-6-3)与钢丝绳缠绕轴(8-6-2)通过螺纹连接;棘轮(8-6-3)与止回轴(8-6-5)上的棘爪(8-6-4)相互配合,止回轴(8-6-5)上设置预紧弹簧,使得止回轴端部的棘爪(8-6-4)有预压力。

2.如权利要求1所述的梯形沟谷的主应力偏转试验装置,其特征在于:在试验箱的前、后板底部的内壁(4-1-1’)与边框底板(4-1-2)之间形成凹槽,在前、后板底部凹槽相对应的地方设置有长通孔;在试验箱设置左、右边侧壁板(8),左、右边侧壁板(8)的下部插入到上述凹槽中,通过水平螺栓螺母组件(4-1-6)将左、右边侧壁板(8)与试验箱的前、后板固接在一起;所述侧壁板前板(8-1)底部插入到箱体前板底部的凹槽中,侧壁板后板(8-2)插入到箱体后板底部的凹槽中,在侧壁板前板(8-1)上还设置有弧度刻度,其范围为0°-90°,弧度刻度以转轴(8-4-1)为圆心,其用于观察可调倾斜板(8-4)的角度;填土由前、后板的内壁(4-1-1’)、在试验箱底部设置左、右边侧壁板(8)的可调倾斜板(8-4)、结构单元板、非结构单元板来承担。

3.如权利要求1所述的梯形沟谷的主应力偏转试验装置,其特征在于:每完成一次棘轮-棘爪锁定动作,可调倾斜板的角度变化在0.5°以内。

4.如权利要求1所述的梯形沟谷的主应力偏转试验装置,其特征在于:还包括:升降装置(6),所述升降装置(6)包括升降动力装置(6-1)、顶管平台板(6-2)、顶管(6-3)、顶管移动支架(6-5);所述顶管平台板(6-2)由升降动力装置(6-1)升起或降落,顶管平台板(6-2)上方为顶管移动支架(6-5),顶管移动支架(6-5)与结构单元板(5-4)相对应,顶管(6-3)设置在顶管移动支架(6-5)上;

所述顶管平台板(6-2)上方设置滑动槽(6-7),顶管移动支架(6-5)自下而上 分为:滑动构件(6-5-2)、滑动移动板(6-5-1)、顶管安装件(6-5-3);顶管(6-3)安装在顶管安装件(6-5-3)上;滑动构件(6-5-2)能够在顶管平台板(6-2)上方的滑动槽(6-7)中运动;所述结构单元板(5-4)正下方对应顶管(6-3)。

5.如权利要求4所述的梯形沟谷的主应力偏转试验装置,其特征在于:相邻的顶管移动支架(6-5)之间设置有连接装置,该装置包括:第一固定端板(6-8-1)、连接构件(6-6)、第二固定端板(6-8-2),第一固定端板(6-8-1)和第二固定端板(6-8-2)分别设置在相邻的推拉移动支架(6-5)上,连接构件(6-6)设置在第一固定端板(6-8-1)和第二固定端板(6-8-2)之间;连接构件与第一固定端板(6-8-1)和第二固定端板(6-8-2)固定在一起。

6.如权利要求4或5所述的梯形沟谷的主应力偏转试验装置,其特征在于:在第二固定端板(6-8-2)上设置有长通孔(6-8-3),连接构件(6-6)包括连接构件本体(6-6-1)、通孔(6-

6-3),螺栓(6-6-4)穿过连接构件的通孔(6-6-3)和第二固定端板(6-8-2)的长通孔(6-8-

3),再配合螺母将连接构件本体与第二固定端板固定在一起。

7.如权利要求6所述的梯形沟谷的主应力偏转试验装置,其特征在于:连接构件本体(6-6-1)插入到第一固定端板(6-8-1)的插孔中,在第一固定端板(6-8-1)的内侧一边的连接构件本体(6-6-1)上一体成型有挡块(6-6-4),然后用螺母(6-6-2)固定在连接构件本体(6-6-1)突出第一固定端板的部分。

8.如权利要求7所述的梯形沟谷的主应力偏转试验装置,其特征在于:其特征在于:连接构件本体(6-6-1)的通孔(6-6-3)在连接构件本体(6-6-1)为间隔均匀分布,连接构件本体(6-6-1)的通孔(6-6-3)的间距小于长通孔(6-8-3)的距离。

9.如权利要求4所述的一种梯形沟谷的主应力偏转试验装置的使用方法,其特征在于:

包括如下步骤:

(1)安装可调倾斜板的倾斜度:在试验箱预设位置处安装左、右边侧壁板(8),使用遥杆(8-6-1)使得左、右边侧壁板(8)中的可调倾斜板(8-4)的角度到达预设角度;

(2)安装顶管:将顶管移动支架(6-5)从顶管平台板(6-2)的侧面插入到滑动槽(6-7)中,然后在顶管平台板(6-2)上固定安装水平推拉动力装置(6-4-1),然后启动水平推拉动力装置(6-4-1),使得水平推拉动力装置(6-4-1)固定的推拉端板(6-4-2)接触到顶管移动支架(6-5)中的滑动移动板(6-5-1),推拉端板(6-4-2)上的螺栓孔与滑动移动板(6-5-1)的螺栓孔对齐,将螺栓插入到螺栓孔中,安装螺母将推拉端板(6-4-2)与滑动移动板(6-5-1)固定在一起;在滑动移动板(6-5-1)上方设置的顶管安装件(6-5-3)上,将顶管(6-3)安装到顶管安装件(6-5-3)上;

(3)调节相邻的顶管移动支架(6-5)之间的距离:将连接构件本体(6-6-1)固定在第一固定端板(6-8-1),然后通过连接构件本体(6-6-1)上的刻度,将相邻的顶管移动支架(6-5)之间距离到达预设距离,然后通过螺栓(6-6-4)将第二固定端板(6-8-2)与连接构件本体(6-6-1)连接固定在一起;

(4)调节顶管的位置:所述梯形沟谷的主应力偏转试验装置还包括机架,机架包括两根上横梁(1-1)、两根下横梁(1-4)、两根平台横梁(1-2)、四根立柱(2)、6根纵梁(1-3)、平台横梁和纵梁上设置承重平台(3),试验箱固定在承重平台上;上横梁,下横梁的位置处分别设置2根纵梁以形成机架的框架;

在机架上的两边设置有红外线发射器和红外线传感器,红外线发射器和红外线传感器的方向与滑动槽的方向垂直,红外线发射器和红外线传感器处于同一高度,其高度处于滑动移动板(6-5-1)与顶管(6-3)所在的水平面内;

当红外线传感器收到红外器发射器的信号时,水平推拉装置(6-4)推动顶管移动支架(6-5)移动;当顶管(6-3)挡住红外器发射器信号时,水平推拉装置(6-4)停止运动;

启动红外线发射器和红外线传感器,水平推拉装置(6-4)在PLC的控制下,推动顶管移动支架(6-5)到预设位置,使得顶管(6-3)正好在结构单元板(5-4)的下方;

(5)将非结构单元板(5-3)安装在试验箱上,将结构单元板(5-4)底部设置的插孔插入到顶管(6-3)上;通过PLC控制升降装置(6),升起顶管(6-3)使得结构单元板(5-4)的上表面高度到达预设高度;

(6)制备土样,试验箱内填筑土体:制备三种颜色:黄、绿、红的土体,采用水洗色浆将土样染色,将其放置在烘箱25h后取出,揉碎冷却至常温;然后按照黄、绿、红循环分层在箱体内设置土体,直至土体填筑到达预设高度;

(7)试验过程:控制升降动力装置(6-1),使得顶管平台板(6-2)和顶管(6-3)逐步下降,最终带动结构单元板(5-4)逐步下降。