[實用新型]一種深基坑施工力學(xué)模型試驗中的鋼支撐模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420034043.7
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN203684296U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武科;趙闖;賈超;廉明遠
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其一種深基坑施工力學(xué)模型試驗中的鋼支撐模擬裝置。

背景技術(shù)

目前，深基坑施工過程力學(xué)模型試驗中的鋼支撐模擬裝置，主要是用鐵絲、塑料管等材料加工而成的簡易試驗設(shè)備，即只能實現(xiàn)在水平荷載加載過程，這些簡易鋼支撐模擬設(shè)備易產(chǎn)生彎曲變形或者無任何應(yīng)變；與此同時，考慮到深基坑施工力學(xué)模型試驗中鋼支撐重復(fù)使用所承受的荷載的長期作用，致使鋼支撐模擬設(shè)備產(chǎn)生的變形不易恢復(fù)，從而無法真實、有效地模擬鋼支撐所受應(yīng)力狀態(tài)，試驗結(jié)果都不是很理想。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為了解決上述問題，提出了一種深基坑施工力學(xué)模型試驗中的鋼支撐模擬裝置，該能夠有效地模擬深基坑開挖過程中鋼支撐支護結(jié)構(gòu)受力過程，具有結(jié)構(gòu)簡單，試驗效果理想的優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種深基坑施工力學(xué)模型試驗中的鋼支撐模擬裝置，包括粘結(jié)片、應(yīng)力傳輸管、套筒和彈簧；其中，應(yīng)力傳輸管有兩根，兩根應(yīng)力傳輸管通過粘接片固定于彈簧兩端，兩根應(yīng)力傳輸管的另一端均設(shè)有一個粘接片，彈簧固定于套筒內(nèi)，套筒內(nèi)部設(shè)有毫米刻度尺，彈簧與毫米刻度尺的位置相對應(yīng)。

所述套筒的中端為透明玻璃。

所述套筒內(nèi)部頂端設(shè)有若干個卡座。

本實用新型的工作原理為：深基坑模型試驗開挖過程中鋼支撐受力大小通過測定彈簧變形大小，并與彈簧系數(shù)相乘得到，其中彈簧變形大小通過毫米刻度尺測量。

深基坑模型試驗開挖過程中，將鋼支撐模擬裝置兩端的粘結(jié)片與模型試驗中的擋墻或其它物體固定為一體，隨著深基坑的不斷開挖，模型試驗中的土體卸荷，致使擋墻結(jié)構(gòu)或其它結(jié)構(gòu)體向基坑內(nèi)部傾斜，從而使鋼支撐模擬裝置承受水平方向的擠壓——水平壓力，壓力通過應(yīng)力傳輸管傳遞到套筒內(nèi)部的彈簧上，造成彈簧擠壓變形，彈簧變形量可以通過套筒上的透明玻璃刻度尺讀出。彈簧擠壓過程中，產(chǎn)生彈力，反作用于應(yīng)力傳輸管上，使其產(chǎn)生水平推力，作用于擋墻或其他結(jié)構(gòu)物上，起到模擬鋼支撐作用。

本實用新型的有益效果為：

該裝置不僅可以模擬深基坑開挖過程中鋼支撐支護作用，而且可以測試試驗過程中鋼支撐所受應(yīng)力大小，且試驗設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，容易加工生產(chǎn)，操作方便，測量準確。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)正視圖；

圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)剖面圖。

其中，1、粘結(jié)片；2、應(yīng)力傳輸管；3、套筒；4、透明玻璃；5、彈簧；6、毫米刻度尺；7、卡座。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1、圖2所示，一種深基坑施工力學(xué)模型試驗中的鋼支撐模擬裝置，包括粘結(jié)片1、應(yīng)力傳輸管2、套筒3和彈簧5；其中，應(yīng)力傳輸管2有兩根，兩根應(yīng)力傳輸管2通過粘接片1固定于彈簧5兩端，應(yīng)力傳輸管2的另一端均設(shè)有一個粘接片1，彈簧5固定于套筒3內(nèi)，套筒3內(nèi)部設(shè)有毫米刻度尺6。

套筒3的中端為透明玻璃4。

套筒3內(nèi)部頂端設(shè)有若干個卡座7。

深基坑模型試驗開挖過程中鋼支撐受力大小通過測定彈簧5變形大小，并與彈簧5系數(shù)相乘得到，其中彈簧5變形大小通過毫米刻度尺6測量。

深基坑模型試驗開挖過程中，將鋼支撐模擬裝置兩端的粘結(jié)片1與模型試驗中的擋墻或其它物體固定為一體，隨著深基坑的不斷開挖，模型試驗中的土體卸荷，致使擋墻結(jié)構(gòu)或其它結(jié)構(gòu)體向基坑內(nèi)部傾斜，從而使鋼支撐模擬裝置承受水平方向的擠壓——水平壓力，壓力通過應(yīng)力傳輸管2傳遞到套筒3內(nèi)部的彈簧5上，造成彈簧5擠壓變形，彈簧5變形量可以通過套筒3上的透明玻璃5的毫米刻度尺6讀出。彈簧5擠壓過程中，產(chǎn)生彈力，反作用于應(yīng)力傳輸管2上，使其產(chǎn)生水平推力，作用于擋墻或其他結(jié)構(gòu)物上，起到模擬鋼支撐作用。

上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。