用於地下工程模型試驗初襯施作裝置的製作方法
2023-09-22 04:27:20 1
專利名稱：用於地下工程模型試驗初襯施作裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模型試驗技術，尤其是一種用於地下工程模型試驗初襯施作
直O
背景技術：
隨著我國經濟、科學技術的發展及交通運輸事業的騰飛，開發利用地下空間越來越體現出巨大經濟效益和社會效益，二十一世紀必將是我國地下工程建設騰飛的時代。隨著地下工程的數量不斷增加，規模不斷增大，建設難度也不斷加大。為適應工程的需要，很多學者正在通過多種方式，研究地下工程設計和施工方法的優化，進行施工過程力學規律的探索。其中，模型試驗是研究地下工程施工過程規律的有效方法之一。模型試驗是根據相似理論，將實際工程轉換為室內模型進行試驗模擬的。但現在的地下工程模型試驗中存在明顯的弱點，在地下工程模型試驗中，硐室開挖後，缺少初襯施作的裝置，初襯相似材料與模型體相似材料的粘結性往往小於其與施作工具的粘結性，造成手工施作初襯的過程非常困難，且初襯施作不均勻，導致模型試驗中初襯難以起到模擬實際工程中初襯的作用，造成模型試驗的準確性降低。
實用新型內容本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種結構簡單，使用方便，提高初襯施作的均勻性，解決模型試驗中地下洞室初襯施作困難和初襯質量難以達到設計要求的問題，使模型試驗的數據更加準確，試驗中反應的規律與實際工程更加接近，擴大地下工程模型試驗的應用範圍的用於地下工程模型試驗初襯施作裝置。為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案一種用於地下工程模型試驗初襯施作裝置，其包括與地下洞室斷面形狀相同的工作面，所述工作面內壁上襯有受力板，所述受力板內壁上連接有若干栓杆，所述栓杆的翼緣部分與受力板之間設有起一定緩衝作用的橡膠墊，栓杆的另一端與設置於所述初襯施作裝置中心處的凸輪接觸，凸輪與連杆相連，通過凸輪的轉動，調節T型栓杆施加在工作面上的力。所述工作面由兩片2mm厚的不鏽鋼板搭接而成，搭接位置在弧段的中間；工作面的形狀與地下洞室的斷面形狀相同，寬度與施作襯砌的進尺相同。所述受力板由5塊2cm厚的鋼板拼接而成，其形狀與地下洞室的斷面形狀相同，尺寸比洞室設計斷面輪廓尺寸小3mm，即當T型栓杆與凸輪最小半徑接觸時，恰好襯於工作面的內側，保證工作面均勻受力。所述栓杆成T型，T型栓杆的翼緣部分尺寸為4cmXkm，增大受力板的受力面積，防止局部受力過大。所述的凸輪由4cm厚的鋼板製成，最大半徑為5cm，最大半徑的範圍為120°，最小半徑為4. 5cm。[0011]本實用新型根據實際工程中的斷面形狀，按照相似理論，確定工作面的形狀，通過連杆調節凸輪，使其較小的半徑處於T型栓杆接觸，保證工作面與洞壁間有一定的間距。根據實際工程中初襯厚度的設計要求，通過相似計算，得到模型試驗中初襯的施作厚度，並將其均勻塗抹在工作面上。將工作面放入洞室中初襯施作的位置，調節連杆，使凸輪的大半徑部分與T型栓杆接觸，工作面向徑向擴展，使襯砌材料與洞壁接觸，並施加一定的壓力，從而將初襯均勻的施作在洞周，並保證了初襯施作質量。本實用新型解決了模型試驗中地下洞室初襯施作困難和初襯質量難以達到設計要求的問題，將初襯施作方法與裝置應用於模型試驗中，與前人的研究相比，本實用新型製作簡單、使用方便、能夠有效改善模型試驗的襯砌試驗手段，提高初襯施作質量，使模型試驗結果更加可靠，模型試驗反應的規律更具有實用性。本實用新型解決了模型試驗中地下洞室初襯施作困難和初襯質量難以達到設計要求的問題，具有以下優點1、能夠保證初襯施作的均勻性，實現初襯施作過程中初襯相似材料厚度均勻，且施作過程中壓力均勻；2、能夠提供高初襯施作的質量，通過降低工作面與初襯相似材料的粘結性來保證初襯施作的質量；3、增大了 T型栓杆與工作面的接觸面積，並加了橡膠墊，保證工作面受力均勻，提高了襯砌的施作質量；4、能夠減少施作過程對模型體的人為擾動，提高模型試驗的準確性。
圖1是本實用新型的結構示意圖；其中1.工作面；2.受力板；3.橡膠墊；4. T型栓杆；5.凸輪；6.連杆。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1中，一種用於地下工程模型試驗初襯施作裝置，包括初襯施作工作面1，工作面下襯有受力板2，受力板內連接有六個T型栓杆4，T型栓杆4的翼緣部分與受力板2之間有橡膠墊3，T型栓杆4的另一端與裝置中心處的凸輪5接觸，通過凸輪5的轉動，調節T型栓杆4施加在受力板2上的力。所述的工作面1由兩片2mm厚的不鏽鋼板搭接而成，搭接位置在弧段的中間；工作面的形狀與地下洞室的斷面形狀相同，寬度與施作襯砌的進尺相同。所述的受力板2由5塊2cm厚的鋼板拼接而成，其形狀與地下洞室的斷面形狀相同，尺寸比洞室設計斷面輪廓尺寸小3mm，即當T型栓杆4與凸輪5最小半徑接觸時，恰襯於工作面1的內側，保證工作面均勻受力。所述的T型栓杆4的翼緣部分尺寸為kmX km，增大受力板的受力面積，防止局部受力過大。所述的T型栓杆4與受力板2之間有橡膠墊3，起一定的緩衝作用。所述的凸輪5由4cm厚的鋼板製成，最大半徑為5cm，最大半徑的範圍為120°，最小半徑為4. 5cm。
權利要求1.一種用於地下工程模型試驗初襯施作裝置，其特徵在於，包括與地下洞室斷面形狀相同的工作面，所述工作面內壁上襯有受力板，所述受力板內壁上連接有若干栓杆，所述栓杆的翼緣部分與受力板之間設有橡膠墊，栓杆的另一端與設置於所述初襯施作裝置中心處的凸輪接觸，凸輪與連杆相連。
2.根據權利要求1所述的用於地下工程模型試驗初襯施作裝置，其特徵在於，所述工作面由兩片不鏽鋼板搭接而成，搭接位置在工作面弧段的中間；工作面的寬度與施作襯砌的進尺相同。
3.根據權利要求1所述的用於地下工程模型試驗初襯施作裝置，其特徵在於，所述受力板由若干塊鋼板拼接而成，其形狀與地下洞室的斷面形狀相同，且當T型栓杆與凸輪最小半徑接觸時，恰好襯於工作面的內側。
4.根據權利要求1所述的用於地下工程模型試驗初襯施作裝置，其特徵在於，所述栓杆成T型，T型栓杆的翼緣部分尺寸大於栓杆的其他部分的尺寸。
專利摘要本實用新型涉及一種用於地下工程模型試驗初襯施作裝置，包括初襯施作工作面，工作面下襯有受力板，受力板內連接有六個T型栓杆，T型栓杆的翼緣部分與受力板之間有橡膠墊，T型栓杆的另一端與裝置中心處的凸輪接觸，通過凸輪的轉動，調節T型栓杆施加在工作面上的力。本實用新型解決了模型試驗中地下洞室初襯施作困難和初襯質量難以達到設計要求的問題，將初襯施作裝置應用於模型試驗中，與前人的研究相比，本實用新型製作簡單、使用方便、能夠有效改善模型試驗的襯砌試驗手段，提高初襯施作質量，使模型試驗結果更加可靠，模型試驗反應的規律更具有實用性。
文檔編號E21D11/40GK202176345SQ20112026066
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月22日 優先權日2011年7月22日
發明者周毅, 宋曙光, 李利平, 李術才, 石少帥, 胡聰 申請人:山東大學