[發明專利]一種模塊式的差異沉降精確控制裝置

在審

• 申請號: 201910769520.1
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110438966A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 吳迪;吳建建;趙陽;張耀文;李曉
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00;E01C3/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

本發明公開了一種模塊式的差異沉降精確控制裝置，包括模型箱框架，模型箱框架底部的底板上設置變速電機，變速電機上方固定第一支撐板，第一支撐板上表面對應設置絲桿升降機，變速電機的輸出軸穿過第一支撐板通過轉向器與對應的絲桿升降機連接，絲桿升降機上方固定第二支撐板，第二支撐板上表面四周罩有試驗箱，試驗箱內的第二支撐板上表面的兩側固定兩列側墩，兩列的側墩之間設置模塊式活動單元，模塊式活動單元的下端穿過第二支撐板與絲桿升降機連接，模塊式活動單元的上表面鋪設待試驗的填料；變速電機與外部的控制系統連接。該裝置能夠模擬軟弱地層受上部荷載的實際變形方式，同時還可實現樁承式路堤差異沉降、路基面不均勻沉降等土工試驗。

技術領域

本發明涉及一種土工模型試驗裝置，尤其涉及一種土工模型試驗的模塊式的差異沉降精確控制裝置。

背景技術

對于差異沉降類的土工試驗，沉降區的活動往往是單一的通過下部支撐主動下降帶動沉降區上部填料沉降，且沉降區剛性連接位移統一，無法真實模擬軟弱地層受上部荷載的變形響應以及樁承式路堤差異沉降、路基面不均勻沉降等場景。

與本發明相似的產品主要有各種研究土拱效應的土工模型箱的設計，主要用于土拱效應演示類土工試驗。公開號為CN102914632A的專利公開了一種多功能土工模型試驗箱，該試驗箱可測試20種不同樁距比的土拱效應演示、樁承式路堤填料顆粒土拱效應以及剛性基礎下復合地基墊層效應模擬試驗，而此類試驗裝置實現的差異沉降多為整體活動，沉降區彼此無相對位移，且沉降方式僅依靠下方支撐的主動升降，無法真實模擬軟弱地層受上部荷載的變形響應以及樁承式路堤差異沉降、路基面不均勻沉降等場景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模塊式的差異沉降精確控制裝置，該裝置能夠模擬軟弱地層受上部荷載的實際變形方式，同時還可實現樁承式路堤差異沉降、路基面不均勻沉降等土工試驗。

實現本發明目的的技術方案是：

一種模塊式的差異沉降精確控制裝置，包括模型箱框架，模型箱框架底部的底板上設有M×N個變速電機，變速電機上方固定有第一支撐板，第一支撐板上表面對應設有M×N個絲桿升降機，每個變速電機的輸出軸穿過第一支撐板通過轉向器與對應的絲桿升降機連接，絲桿升降機上方固定有第二支撐板，第二支撐板上表面四周罩有上下兩端開口的試驗箱，試驗箱內的第二支撐板上表面的兩側固定有兩列側墩，兩列的側墩之間設有M×N個模塊式活動單元，各活動單元間無剛性連接，每個模塊式活動單元的下端穿過第二支撐板與絲桿升降機連接，每個模塊式活動單元的上表面鋪設待試驗的填料；每個變速電機與模塊式的差異沉降精確控制裝置外部的控制系統連接，在外部控制系統控制下，變速電機帶動絲桿升降機，絲桿升降機帶動模塊式活動單元的升降，精確控制模塊式活動單元在縱向上的位移。

所述的變速電機，變速電機轉速為9-533 r/min。

所述的絲桿升降機，絲桿升降機最大位移量為150mm。

所述的側墩，每列側墩與模塊式活動單元之間設有擋板，每列側墩設有四個側墩，相鄰的側墩之間設有間隙，間隙內設置刻槽填充塊。

所述的間隙，間隙寬度為10mm。

所述的模塊式活動單元，包括螺紋升降桿，螺紋升降桿外表面套有彈簧；螺紋升降桿下端穿過第二支撐板與絲桿升降機連接，上端設有支撐桿活動室；支撐桿活動室內設有活動支撐桿，活動支撐桿通過插桿與絲桿升降桿固定連接，活動支撐桿上端面設有蓋板，蓋板的上表面鋪設待試驗的填料。

所述的螺紋升降桿，各螺紋升降桿外表面套設不同勁度系數的彈簧。

所述的蓋板，下表面還設有活動模塊支撐板，活動模塊支撐板的下端與活動模塊內撐板連接。