大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段的製作方法

2023-10-29 11:42:02 5

大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段的製作方法
【專利摘要】本發明涉及爆炸波模擬裝置中主體實驗段技術範疇，提出一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，鋼結構實驗段包括有拱形鋼結構和儲土池或儲水池；拱形鋼結構通過連接底板（12）固定在鋼筋混凝土地基上；拱形鋼結構由若干塊拱形鋼板（4）連接為一體構成；每個拱形鋼板（4）的兩端均連接有連接法蘭（7）；拱形鋼結構的兩端分別設置有鋼筋混凝土端面預埋法蘭（1），兩個鋼筋混凝土端面預埋法蘭（1）分別固定在鋼筋混凝土結構過渡段的端面上與鋼筋混凝土結構出口段的端面上；儲土池或儲水池位於拱形鋼結構正下方地平以下的鋼筋混凝土地基內。本發明具有抗爆能力強、密封性能好、安全可靠、重複使用、觀測方便的特點。
【專利說明】大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段
【技術領域】
[0001]本發明涉及防護工程技術研究領域中的爆炸波模擬裝置技術，具體涉及一種對靶標實現衝擊波加載，並在其中完成所需實驗測試的大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段。
【背景技術】
[0002]由於現有激波管設備中的實驗段因受加載環境、實驗段尺寸、觀測手段和主體結構抗爆性能的限制，已不能滿足許多領域內日益增長的實驗需求。為了提升工程設備及裝備的防護水平，迫切需要開展對大型爆炸波模擬裝置中主體實驗段的研製。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提出一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，使其能滿足實驗需求，並具有抗爆能力強、密封性能好、安全可靠、重複使用、觀測方便的特點。
[0004]為實現上述發明目的，本發明採取如下技術方案:
一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，所述的鋼結構實驗段設置在鋼筋混凝土結構過渡段與鋼筋混凝土結構出口段之間；所述的鋼結構實驗段包括有拱形鋼結構和儲土池或儲水池；所述的拱形鋼結構通過連接底板固定在鋼筋混凝土地基上；所述的拱形鋼結構由若干塊拱形鋼板連接為一體構成；每個所述拱形鋼板的兩端均連接有連接法蘭；相鄰兩塊所述拱形鋼板之間通過連接法蘭連接；所述拱形鋼結構的兩端分別設置有端面連接法蘭，且所述的端面連接法蘭位於所對應連接法蘭的外側並與連接法蘭連接；所述拱形鋼結構的兩端分別設置有鋼筋混凝土端面預埋法蘭，兩個所述的鋼筋混凝土端面預埋法蘭分別固定在鋼筋混凝土結構過渡段的端面上與鋼筋混凝土結構出口段的端面上；所述的儲土池或儲水池位於拱形鋼結構正下方地平以下的鋼筋混凝土地基內，所述的儲土池或儲水池內設置有靶標，或設置實驗用填土、設置實驗用注水。
[0005]每塊所述的拱形鋼板上安裝有三個觀察窗，其中一個觀察窗位於拱形鋼板的頂部，另外兩個觀察窗分別位於拱形鋼板的兩側；位於拱形鋼板頂部和一側的觀察窗用於給實驗段提供光源，位於拱形鋼板另一側的觀察窗用於光學測量；所述拱形鋼板的外壁上焊接有若干個環向筋板和縱向筋板；所述的環向筋板與縱向筋板相互垂直，用於增加拱形鋼結構的剛度。
[0006]所述的觀察窗包括有觀察窗上蓋、防彈玻璃和觀察窗下蓋；所述的觀察窗上蓋為環形結構；所述的觀察窗下蓋為中心具有環形臺階的環形結構；所述的防彈玻璃位於觀察窗下蓋的環形臺階上，並在防彈玻璃與觀察窗下蓋之間設置密封墊II和密封墊III;所述的觀察窗上蓋與觀察窗下蓋通過內六角圓柱頭螺釘連接為一體，在觀察窗上蓋與觀察窗下蓋設置密封墊I。
[0007]所述的連接底板焊接在所述拱形鋼板與地面接觸的兩側，通過地面連接螺栓將拱形鋼結構固定在鋼筋混凝土地基上。
[0008]所述的連接法蘭為拱形結構，所述連接法蘭內鑲嵌有用於安裝吊環螺釘的加強筋。
[0009]相鄰兩塊拱形鋼板的連接法蘭之間具有用於拱形鋼結構密封和變形協調的紫銅墊。
[0010]所述端面連接法蘭與連接法蘭之間設置有彈簧鋼板，並與所述的彈簧鋼板連接為一體；所述彈簧鋼板的另一端與鋼筋混凝土端面預埋法蘭連接；所述的彈簧鋼板用以實現鋼結構實驗段與鋼筋混凝土過渡段及出口段的變形協調和密封；所述的彈簧鋼板與連接法蘭之間、彈簧鋼板與鋼筋混凝土端面預埋法蘭之間均具有紫銅墊。
[0011]所述的地面連接螺栓由六角頭螺母、平墊圈、絲母和絲杆組成，所述地面連接螺栓的一側預埋有槽鋼，所述的槽鋼與連接底板之間具有密封帶，槽鋼與密封帶用於地面連接螺栓定位和連接底板與地基之間的密封。
[0012]本發明提出的一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，採用上述技術方案，具有如下優越性:
1.本實驗段具有可進行大型工程結構、設備、裝備的足尺實驗，以及空軍水面水下艦船的大比尺實驗的能力；
2.本發明具有可同時進行力學和光學兩種參數測量的優勢，不僅可給出靶標的力學響應參數，而且還可給出靶標的響應過程；
3.本發明還具有抗爆能力強、密封性能好、安全可靠、重複使用、觀測方便等特點，對工程結構和武器裝備抗爆性能等研究具有及其重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的結構示意圖。
[0014]圖1a是圖1中A部分的放大圖。
[0015]圖2是本發明中拱形鋼板的結構示意圖。
[0016]圖3是本發明中觀察窗的結構示意圖。
[0017]圖4是本發明中連接底板的結構示意圖。
[0018]圖5是本發明中連接法蘭的結構示意圖。
[0019]圖6是本發明中端面連接法蘭的結構示意圖。
[0020]圖7是本發明中地面連接螺栓結構示意圖。
[0021]圖中:1、鋼筋混凝土端面預埋法蘭，2、端面連接法蘭，3、觀察窗，4、拱形鋼板，5、地面連接螺栓，6、縱向筋板，7、連接法蘭，8、環向筋板，9、紫銅墊，10、彈簧鋼板，11、拱形鋼板，12、連接底板，21、觀察窗上蓋，22、密封墊I，23、密封墊II，24、防彈玻璃，25、密封墊III，26、觀察窗下蓋，27、內六角圓柱頭螺釘，30、吊環螺釘，31、加強筋，51、六角頭螺母，52、平墊圈，53、絲母，54、槽鋼，55、絲杆，56、密封帶。
【具體實施方式】
[0022]結合附圖對發明加以說明。
[0023]如圖1、圖1a所示，一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，所述的鋼結構實驗段設置在鋼筋混凝土結構過渡段與鋼筋混凝土結構出口段之間；所述的鋼結構實驗段包括有拱形鋼結構和儲土池或儲水池；所述的拱形鋼結構通過連接底板12固定在鋼筋混凝土地基上；所述的拱形鋼結構由若干塊拱形鋼板4連接為一體構成；每個所述拱形鋼板4的兩端均連接有連接法蘭7 ;相鄰兩塊所述拱形鋼板4之間通過連接法蘭7連接；所述拱形鋼結構的兩端分別設置有端面連接法蘭2，且所述的端面連接法蘭2位於所對應連接法蘭7的外側；所述拱形鋼結構的兩端分別設置有鋼筋混凝土端面預埋法蘭1，兩個所述的鋼筋混凝土端面預埋法蘭I分別固定在鋼筋混凝土結構過渡段的端面上與鋼筋混凝土結構出口段的端面上；所述端面連接法蘭2與連接法蘭7之間設置有彈簧鋼板10，並與所述的彈簧鋼板10連接為一體；所述彈簧鋼板10另一端與鋼筋混凝土端面預埋法蘭I連接，用以實現鋼結構實驗段與鋼筋混凝土過渡段及出口段的變形協調和密封；所述的儲土池或儲水池位於拱形鋼結構正下方地平以下的鋼筋混凝土地基內，既可設置靶標，也可填土和注水，以滿足各種實驗需求。所述儲土池或儲水池長15m,寬8m,深4m。
[0024]結合圖2，每塊所述的拱形鋼板4上安裝有三個觀察窗3，其中一個觀察窗位於拱形鋼板4的頂部，另外兩個觀察窗分別位於拱形鋼板4的兩側；位於拱形鋼板4頂部和一側的觀察窗3用於給實驗段提供光源，位於拱形鋼板7另一側的觀察窗用於光學測量；所述拱形鋼板4的外壁上焊接有若干個環向筋板8和縱向筋板6 ;所述的環向筋板8縱向筋板6相互垂直，用於增加拱形鋼結構的剛度。
[0025]如圖3所示，所述的觀察窗包括有觀察窗上蓋21、防彈玻璃24和觀察窗下蓋26 ；所述的觀察窗上蓋21為環形結構；所述的觀察窗下蓋26為中心具有環形臺階的環形結構；所述的防彈玻璃24位於觀察窗下蓋26的環形臺階上，並在防彈玻璃24與觀察窗下蓋26之間設置密封墊II 23和密封墊III 25 ;所述的觀察窗上蓋21與觀察窗下蓋26通過內六角圓柱頭螺釘27連接為一體，在觀察窗上蓋21與觀察窗下蓋26設置密封墊I 22。
[0026]所述的連接底板12焊接在所述拱形鋼板4與地面接觸的兩側，通過地面連接螺栓5將拱形鋼結構固定在鋼筋混凝土地基上。
[0027]如圖5所示，所述的連接法蘭7為拱形結構，所述連接法蘭7內鑲嵌有用於安裝吊環螺釘30的加強筋31。
[0028]相鄰兩塊拱形鋼板的連接法蘭7之間具有用於拱形鋼結構密封和變形協調的紫銅墊。
[0029]所述的彈簧鋼板10與連接法蘭7之間、彈簧鋼板10與鋼筋混凝土端面預埋法蘭I之間均具有用於拱形鋼結構密封和變形協調的紫銅墊。
[0030]如圖7所示，所述的地面連接螺栓由六角頭螺母51、平墊圈52、絲母53和絲杆55組成，所述地面連接螺栓的一側預埋有槽鋼54，所述的槽鋼54與連接底板12之間具有密封帶56，槽鋼54與密封帶56用於地面連接螺栓定位和連接底板與地基之間的密封；所述地面連接螺栓5共有90個，每塊連接底板12上安裝9個。
【權利要求】
1.一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，其特徵在於:所述的鋼結構實驗段設置在鋼筋混凝土結構過渡段與鋼筋混凝土結構出口段之間；所述的鋼結構實驗段包括有拱形鋼結構和儲土池或儲水池；所述的拱形鋼結構通過連接底板(12)固定在鋼筋混凝土地基上；所述的拱形鋼結構由若干塊拱形鋼板(4)連接為一體構成；每個所述拱形鋼板(4)的兩端均連接有連接法蘭(7);相鄰兩塊所述拱形鋼板(4)之間通過連接法蘭(7)連接；所述拱形鋼結構的兩端分別設置有端面連接法蘭(2)，且所述的端面連接法蘭(2)位於所對應連接法蘭(7)的外側並與連接法蘭(7)連接；所述拱形鋼結構的兩端分別設置有鋼筋混凝土端面預埋法蘭(I )，兩個所述的鋼筋混凝土端面預埋法蘭(I)分別固定在鋼筋混凝土結構過渡段的端面上與鋼筋混凝土結構出口段的端面上；所述的儲土池或儲水池位於拱形鋼結構正下方地平以下的鋼筋混凝土地基內，所述的儲土池或儲水池內設置有靶標，或設置實驗用填土、設置實驗用注水。
2.根據權利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，其特徵在於:每塊所述的拱形鋼板(4)上安裝有三個觀察窗(3)，其中一個觀察窗位於拱形鋼板(4)的頂部，另外兩個觀察窗分別位於拱形鋼板(4)的兩側；位於拱形鋼板(4)頂部和一側的觀察窗(3)用於給實驗段提供光源，位於拱形鋼板(7)另一側的觀察窗用於光學測量；所述拱形鋼板(4)的外壁上焊接有若干個環向筋板(8)和縱向筋板(6);所述的環向筋板(8)縱向筋板(6)相互垂直，用於增加拱形鋼結構的剛度。
3.根據權利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，其特徵在於:所述的觀察窗包括有觀察窗上蓋(21)、防彈玻璃(24)和觀察窗下蓋(26);所述的觀察窗上蓋(21)為環形結構；所述的觀察窗下蓋(26)為中心具有環形臺階的環形結構；所述的防彈玻璃(24)位於觀察窗下蓋(26)的環形臺階上，並在防彈玻璃(24)與觀察窗下蓋(26)之間設置密封墊II (23)和密封墊111(25);所述的觀察窗上蓋(21)與觀察窗下蓋(26)通過內六角圓柱頭螺釘(27)連接為一體，在觀察窗上蓋(21)與觀察窗下蓋(26)設置密封墊I (22)。
4.根據權利要求1所述·的大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，其特徵在於:所述的連接底板(12)焊接在所述拱形鋼板(4)與地面接觸的兩側，通過地面連接螺栓(5)將拱形鋼結構固定在鋼筋混凝土地基上。
5.根據權利要求4所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，其特徵在於:所述的地面連接螺栓(5 )由六角頭螺母(51)、平墊圈(52 )、絲母(53 )和絲杆(55 )組成，所述地面連接螺栓(5)的一側預埋有槽鋼(54)，所述的槽鋼(54)與連接底板(12)之間具有密封帶(56)，槽鋼(54)與密封帶(56)用於地面連接螺栓(5)定位和連接底板(12)與地基之間的密封。
6.根據權利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，其特徵在於:所述的連接法蘭(7)為拱形結構，所述連接法蘭(7)內鑲嵌有用於安裝吊環螺釘(30)的加強筋(31)。
7.根據權利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，其特徵在於:相鄰兩塊拱形鋼板的連接法蘭(7)之間具有用於拱形鋼結構密封和變形協調的紫銅墊(9)。
8.根據權利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結構實驗段，其特徵在於:所述端面連接法蘭(2)與連接法蘭(7)之間設置有彈簧鋼板(10)，並與所述的彈簧鋼板(10)連接為一體；所述彈簧鋼板(10)另一端與鋼筋混凝土端面預埋法蘭(I)連接；所述的彈簧鋼板用以實現鋼結構實驗段與鋼筋混凝土過渡段及出口段的變形協調和密封；所述的彈簧鋼板 (10)與連接法蘭(7)之間、彈簧鋼板(10)與鋼筋混凝土端面預埋法蘭(I)之間均具有紫銅墊。
【文檔編號】G09B25/00GK103854547SQ201410102492
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2014年3月19日
【發明者】任輝啟, 劉國強, 翟金明, 陳顯, 周松柏, 王世合, 董士偉, 黃家蓉, 王幸 申請人:中國人民解放軍總參謀部工程兵科研三所