專利名稱：地層變形模擬試驗平臺的支撐面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于工程建設試驗設備或裝置技術領域，具體涉及到用來模擬地層變形的試驗平臺。
背景技術：
地層變形引起的地質災害(如地裂縫、地面沉陷等)對樓房、橋梁、隧道、管道等建筑設施的危害很大。建立地層變形模擬試驗臺，通過地層變形模擬試驗臺人為制造一定的地層變形，對于研究不同地質條件下地層的變形特征，研究考察不同處治方法下地層變形的能力是很必要的。目前關于這個問題的研究多采用小比例尺研究，數(shù)據(jù)誤差較大。大比例尺研究地層變形問題的試驗平臺并不多見，專利號為200410(^6128. 1的中國專利公開了一種大比例尺的試驗平臺，該平臺是利用許多正三角形活動沉降板拼成的一個試驗面板，每個正三角形活動沉降板通過設置在其頂點(也就是節(jié)點)處下方的臺板支座以及電動手動兩用千斤頂來支撐，利用千斤頂?shù)纳祦韺崿F(xiàn)試驗平臺節(jié)點的升降，可以利用這種變形來模擬地層變形，進行地層變形模擬試驗，這樣，由正三角形活動沉降板拼接成的試驗平臺很容易模擬各種變形?？梢岳眠@種變形來模擬地層變形，進行地層變形模擬試驗。由于多個正三角形活動沉降板是直接放置在臺板支座上，正三角形面板活動沉降板水平方向沒有設置定位裝置，同時為了模擬變形，在正三角形面板活動沉降板相互之間預留有少量間隙。試驗過程中，在復雜的土壤內應力的作用下，有時一些正三角形面板活動沉降板會產生水平移動，嚴重時會產生向下掉落的現(xiàn)象，而且通常正三角形面板活動沉降板是采用鋼筋混凝土結構，只能形成比較簡單的結構變形，而且加工過程復雜，因此，對模擬試驗的靈活性造成一定的制約。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服上述試驗平臺支撐面板所存在的在試驗過程中容易產生較大位移、掉落、穩(wěn)定性不高的缺點，提供了一種側面帶有機械連接裝置的地層變形模擬試驗平臺的支撐面板。解決上述技術問題所采用的技術方案是它是由至少十塊單元面板構成，其中一塊單元面板與相鄰一塊單元面板之間用聯(lián)接件聯(lián)接。本發(fā)明所述的單元面板為在上面板的下表面邊沿設置有側板，在每塊側板的內側設置有墊塊，在一塊側板與相鄰一塊側板之間設置有承重塊，在承重塊角部外側設置有安全鉤。本發(fā)明的承重塊的下表面設置有限位鋼筋。本發(fā)明的一塊單元面板與相鄰一塊單元面板之間的聯(lián)接方式為一塊單元面板與相鄰一塊單元面板角部用穿過安全鉤的聯(lián)接件聯(lián)接，一塊單元面板與相鄰一塊單元面板的側邊聯(lián)接。
本發(fā)明在一塊單元面板與相鄰一塊單元面板側邊之間的聯(lián)接處設置有隔環(huán)。本發(fā)明的上面板為鋼面板。本發(fā)明通過設置在單元面板頂部的安全鉤以及穿入安全鉤內聯(lián)接件將相鄰單元面板角部聯(lián)接，避免了由于土壤變形產生的作用力所導致的個別單元面板大幅水平移動， 而使得個別單元面板在節(jié)點處水平方向產生較大的位移或者掉落的技術問題；在單元面板的下表面邊沿設置側板，側板內側設置墊塊，用聯(lián)接件將相鄰兩塊單元面板相互聯(lián)接，且在相鄰兩塊單元面板的聯(lián)接處設置有隔環(huán)，保證相鄰兩塊單元面板之間留有一定的間隙， 保證模擬變形時所需要的相互運動，同時又可以防止其中某一塊單元面板側向產生過大位移，影響整個試驗平臺的穩(wěn)定性。本發(fā)明單元面板通過設置限位鋼筋和承重塊，使得在試驗過程中臺板支座的球面滾子與單元面板的承重塊下表面角部接觸，限位鋼筋可有效地防止單元面板大幅水平滑動，脫離支承點，發(fā)生向下掉落的危險，大大提高了其安全性。本發(fā)明的上面板采用鋼質材料，使得上面板更加便于加工，剛度得到提高。


圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖。
圖2是圖1的單元面板主視圖。
圖3是圖2的B向視圖。
圖4是圖2的A向視圖。
圖5是圖4的C-C剖視圖。
圖6是圖1的I處局部剖視放大圖。
圖7是實施例2的結構示意圖。
圖8是圖7中邊沿的單元面板結構示意圖。
圖9是實施例3的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。實施例1在圖1中，本實施例的地層變形模擬試驗平臺的支撐面板是由36塊單元面板1通過聯(lián)接件聯(lián)接構成。一塊單元面板1與相鄰一塊單元面板1的角部通過聯(lián)接繩2聯(lián)接，一塊單元面板1與相鄰一塊單元面板1側面通過螺栓3、開口銷4、螺母5、墊圈6以及隔環(huán)7 聯(lián)接，構成支撐面板，使得整個支撐面板的整體性更好，安全性更高。參見圖2 5，本實施例的單元面板1由安全鉤1-1、上面板1-2、限位鋼筋1_3、承重塊1-4、墊塊1-5、側板1-6聯(lián)接構成。上面板1-2的幾何形狀為正三角形的頂角部位切去一個小等腰三角形構成，上面板1-2為鋼面板，厚度為3cm，邊長為150cm，在上面板1_2的下表面的三個邊沿焊接聯(lián)接有側板1-6，側板1-6與上面板1-2的邊沿垂直，每塊側板1-6的內側焊接連接有墊塊1-5，可以根據(jù)實際需要調整墊塊1-5的個數(shù)，在側板1-6和墊塊1-5上加工有聯(lián)接孔，用于安裝螺栓3，聯(lián)接孔的直徑大于螺栓直徑4mm。一塊側板1_6與相鄰一塊側板1_6之間角部焊接有承重塊1-4，在承重塊1-4下面的邊沿處，焊接有限位鋼筋1-3，限位鋼筋1-3用于防止單元面板1在試驗平臺的臺板支座上過度的水平滑動甚至掉落。在單元面板1角部的承重塊 1-4外側焊接聯(lián)接有安全鉤1-1。將一塊單元面板1與相鄰一塊單元面板1聯(lián)接時，用螺栓 3穿入相鄰兩個單元面板1的側板1-6和墊塊1-5的聯(lián)接孔內，用螺母5限位，并將螺栓3 插入隔環(huán)7，使得隔環(huán)7位于相鄰兩塊單元面板1之間，隔環(huán)7使得兩側板1-6之間有一定的縫隙，在螺母5與側板1-6之間安裝有墊圈6。調整隔環(huán)7的厚度，可以使相鄰兩單元面板之間的最小間隙合理，調整墊圈6的數(shù)量，和螺母5擰入的程度，可以限制相鄰兩單元面板之間的最大間隙。開口銷4用于防止螺母5自行掉落。這種結構的地層變形模擬試驗平臺的支撐面板，在試驗過程中，土壤重力和土壤變形產生的作用力，一部分由承重塊1-4直接傳遞給千斤頂，另一部分，由連接成一體的單元面板1的位移緩沖分散掉，不會出現(xiàn)局部負荷過大，而使局部的單元面板1水平位移過大或者脫落的現(xiàn)象。試驗時，在支撐面板上面填土，通過千斤頂升降裝置來控制其頂上的臺板支座的升降，即帶動各個單元面板1的聯(lián)接部位升降，從而實現(xiàn)支撐面板在空間上不同的上下運動，即可模擬地層變形現(xiàn)象。實施例2參見圖7和8，本實施例中支撐面板是由44塊單元面板1構成。在支撐面板左右兩端的單元面板1根據(jù)結構需要設計為切去頂角的直角三角形，使支撐面板的整體形狀為矩形。在該單元面板1的一個直角邊的側板1-6內側設置有一個墊塊1-5，另一直角邊的側板1-6內側沒有設置墊塊1-5，其直角邊的邊長可以在使用過程中根據(jù)實際需要進行具體確定。其他部件以及零部件的聯(lián)接關系與實施例1相同。實施例3參見圖9，本實施例的單元面板1是切去頂角的等腰三角形結構。其他部件以及零部件的聯(lián)接關系與實施例1相同。實施例4本實施例中在支撐面板左右兩端的單元面板1根據(jù)結構需要設計為切去頂角的直角三角形，使支撐面板的整體形狀為矩形。在該單元面板1的一個直角邊的側板1-6內側設置有一個墊塊1-5，另一直角邊的側板1-6內側沒有設置墊塊1-5，其直角邊的邊長可以在使用過程中根據(jù)實際需要進行具體確定。其他部件以及零部件的聯(lián)接關系與實施例3 相同。實施例5與實施例1的區(qū)別是本實施例的支撐面板是由10塊單元面板1聯(lián)接構成，在節(jié)點處的所有單元面板11的角部用鏈條相互聯(lián)接，構成支撐面板。其他零部件及其連接關系與實施例1相同。實施例6本實施例中的一塊單元面板1與相鄰一塊單元面板1側面通過銷軸、開口銷4、隔環(huán)7、墊圈6聯(lián)接，其他零部件及其連接關系與實施例1相同。本發(fā)明的工作原理如下本發(fā)明放置在試驗平臺的臺板支座上，每一個單元面板1的角部放置在臺板支座的支承點位置，即每個單元面板1通過其承重塊1-4與臺板支座支承點接觸，將其試驗負荷傳遞給千斤頂，用限位鋼筋1-3限制單元面板1整體大幅水平滑動，防止其脫離支承點，發(fā)生向下掉落的危險，另外，每個臺板支座上的單元面板1角部通過聯(lián)接繩2或鏈條穿過安全鉤1-1配合聯(lián)接，且在單元面板1的側板1-6之間設置螺栓3，其穿入側板1-6的聯(lián)接孔內， 再通過螺母5限位，并將螺栓3插入隔環(huán)7，使得隔環(huán)7位于相鄰兩塊單元面板1之間，隔環(huán) 7使得兩側板1-6之間有一定的縫隙，在螺母5與側板1-6之間安裝有墊圈6，通過調整隔環(huán)7的厚度，使相鄰兩單元面板之間的最小間隙合理，調整墊圈6的數(shù)量，和螺母5的擰入程度，可以限制相鄰兩單元面板之間的最大間隙。用開口銷4防止螺母5自行掉落。所有的單元面板1聯(lián)接成一體，試驗時土壤重力和土壤變形產生的作用力，一部分由承重塊1-4 直接傳遞給臺板支座，另一部分，由聯(lián)接成一體的單元面板1的位移緩沖分散掉，不會出現(xiàn)局部負荷過大，防止局部的單元面板1位移過大或者脫落的現(xiàn)象。在支撐面板上面填土，通過千斤頂升降裝置來控制其頂上的臺板支座的升降，即帶動各個單元面板1的聯(lián)接點處的升降，從而實現(xiàn)支撐面板在空間上下運動，即可模擬地層變形現(xiàn)象。
權利要求
1.一種地層變形模擬試驗平臺的支撐面板，由至少十塊單元面板(1)構成，其特征在于一塊單元面板(1)與相鄰一塊單元面板(1)之間用聯(lián)接件聯(lián)接。
2.根據(jù)權利要求1所述的地層變形模擬試驗平臺的支撐面板，其特征在于所述的單元面板(1)為在上面板(1-2)的下表面邊沿設置有側板(1-6)，在每塊側板(1-6)的內側設置有墊塊(1-5)，在一塊側板(1-6)與相鄰一塊側板(1-6)之間設置有承重塊(1-4)，在承重塊(1-4)角部外側設置有安全鉤(1-1)。
3.根據(jù)權利要求2所述的地層變形模擬試驗平臺的支撐面板，其特征在于所述承重塊(1-4)的下表面設置有限位鋼筋(1-3)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的地層變形模擬試驗平臺的支撐面板，其特征在于所述的一塊單元面板(1)與相鄰一塊單元面板(1)之間的聯(lián)接方式為一塊單元面板(1)與相鄰一塊單元面板(1)的角部用穿過安全鉤(1-1)的聯(lián)接件聯(lián)接，一塊單元面板(1)與相鄰一塊單元面板(1)的側邊聯(lián)接。
5.根據(jù)權利要求4所述的地層變形模擬試驗平臺的支撐面板，其特征在于所述的一塊單元面板(1)與相鄰一塊單元面板(1)側邊之間的聯(lián)接處設置有隔環(huán)(7)。
6.根據(jù)權利要求2所述的地層變形模擬試驗平臺的支撐面板，其特征在于所述的上面板(1-2)為鋼面板。
全文摘要
一種地層變形模擬試驗平臺的支撐面板，它是由至少十塊單元面板構成，其中一塊單元面板與相鄰一塊單元面板之間用聯(lián)接件聯(lián)接。所述的單元面板為在上面板的下表面邊沿設置有側板，在每塊側板的內側設置有墊塊，在一塊側板與相鄰一塊側板之間設置有承重塊，在承重塊角部外側設置有安全鉤，承重塊的下表面設置有限位鋼筋。一塊單元面板與相鄰一塊單元面板之間的聯(lián)接方式為一塊單元面板與相鄰一塊單元面板角部用穿過安全鉤的聯(lián)接件聯(lián)接，一塊單元面板與相鄰一塊單元面板的側邊聯(lián)接。在一塊單元面板與相鄰一塊單元面板側邊之間的聯(lián)接處設置有隔環(huán)。
文檔編號G01N33/24GK102520137SQ20111044914
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者姚柯飛, 彭建兵, 梁佳, 王丹, 郁錄平, 鄭錄社, 黃強兵 申請人:長安大學