[發明專利]窨井支撐系統

有效

• 申請號: 202011640843.X
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112796344B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 趙國芳;嚴戰友;王奇志;武曉勇
• 申請（專利權）人: 河北工業職業技術學院
• 主分類號: E02D29/12
• 分類號: E02D29/12;E02D29/14
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 魏笑

1.窨井支撐系統，其特征在于，包括：

窨井井蓋，所述窨井井蓋的頂部與路基的頂部平齊設置；

墊圈，設有用于放置所述窨井井蓋的弧形安裝槽；

彈簧阻尼機構，具有多個，各所述彈簧阻尼機構等間隔地環布于所述墊圈的下部且與所述墊圈抵接或相連，所述彈簧阻尼機構的彈性模量與路基的彈性模量的比值范圍為0.9-1；所述彈簧阻尼機構等效為并聯設置的一個總彈簧和一個總阻尼器；

千斤頂，具有多個，各所述千斤頂等間隔地環布于窨井壁的上部并位于所述彈簧阻尼機構的下部，各所述千斤頂分別與各所述彈簧阻尼機構一一對應，各所述千斤頂的底座固定于窨井壁的上部，各所述千斤頂的頂頭與對應的所述彈簧阻尼機構抵接或相連；

其中，所述總彈簧的剛性系數和所述總阻尼器的阻尼系數通過有限元法獲得，所述總彈簧的剛性系數和所述總阻尼器的阻尼系數的獲得步驟包括：

S100獲取路基的彈性模量；

S200基于車輛-路基接觸關系構建“車輛-路基”動力學模型，獲取第一動力學方程，所述第一動力學方程為：

；

式中，m_r——路基的質量矩陣；c_r——路基的阻尼矩陣；k_r——路基的剛度矩陣；x——路基的節點位移向量，——路基的節點速度向量，——路基的節點加速度向量；F_vr——車輛對路基接觸區域耦合動態力；

m_v——車輛的質量矩陣；c_v——車輛阻尼矩陣；k_v——車輛剛度矩陣；z——車輛節點位移向量，——車輛節點速度向量，——車輛節點加速度向量；F_rv——路基對車輛接觸區域耦合動態力；F_vg——車輛重力;

S300基于車輛-窨井接觸關系構建“車輛-窨井”動力學模型，獲取第二動力學方程，所述第二動力學方程為：

；

式中，m_i——窨井的質量矩陣；c_i——窨井的阻尼矩陣；k_i——窨井的剛度矩陣；y——窨井的節點位移向量，——窨井的節點速度向量，——窨井的節點加速度向量；F_vi——車輛對窨井接觸區域耦合作用力；

F_iv——窨井對車量接觸區域耦合作用力；

S400依據標準車輛荷載BZZ-100的參數，獲取標準車輛荷載下，所述窨井井蓋的垂向位移；

S500依據標準車輛荷載BZZ-100的參數，獲取標準車輛荷載下，所述路基的垂向位移；

S600調整所述第二動力學方程中的c_i以及k_i，使所述窨井井蓋的垂向位移和所述路基的垂向位移相等；

S700根據使所述窨井井蓋的垂向位移和所述路基的垂向位移相等的c_i以及k_i，獲得所述總彈簧的剛性系數和所述總阻尼器的阻尼系數；

所述窨井支撐系統還包括控制器，所述千斤頂為電控式千斤頂，各所述電控式千斤頂分別與所述控制器電性連接；

所述窨井支撐系統還包括多個分別與所述控制器電性連接的電子式水平測斜儀，各所述電子式水平測斜儀分別與各所述彈簧阻尼機構一一對應，各所述電子式水平測斜儀分別臨近對應的所述彈簧阻尼機構，各所述電子式水平測斜儀水平設置于土基中，且各所述電子式水平測斜儀貼合于所述墊圈的下部，電子式水平測斜儀檢測對應的彈簧阻尼機構臨近墊圈的部分是否出現了與周圍路基的高度差，如果出現了高度差，電子式水平測斜儀貼合于墊圈下部的一端就會高于或低于另一端，此時電子式水平測斜儀就會產生相應型號報告給控制器。

2.如權利要求1所述的窨井支撐系統，其特征在于，所述窨井支撐系統還包括與所述控制器電性連接的顯示屏，所述顯示屏固定于路燈柱上。

3.如權利要求1所述的窨井支撐系統，其特征在于，所述窨井支撐系統包括第一套筒，所述第一套筒套設于所述彈簧阻尼機構和所述千斤頂的外周。

4.如權利要求3所述的窨井支撐系統，其特征在于，所述窨井支撐系統包括第二套筒，所述第二套筒套設于所述第一套筒的外周，所述第二套筒與所述第一套筒之間粘接有減震軟膠皮。

5.如權利要求1-4任一項所述的窨井支撐系統，其特征在于，所述彈簧阻尼機構具有六個，所述千斤頂對應地具有六個。