專利名稱：一種隧道襯砌模型試驗(yàn)容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及隧道襯砌模型試驗(yàn)研究用的試驗(yàn)容器。
背景技術(shù)：
試驗(yàn)容器是隧道襯砌模型試驗(yàn)研究中用來盛圍巖和模型的容器，也是試驗(yàn)臺的主要受力結(jié)構(gòu)，是得到可靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。容器前側(cè)須開設(shè)較大裝卸口，便于裝填、排放圍巖及裝拆襯砌模型，也須在開孔處設(shè)置安全封門并對其固定，防止施壓過程中圍巖和模型的外移，還需在安全封門上設(shè)置用于傳感器線路布置的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有容器為對稱長方體結(jié)構(gòu)，長度和深度較寬度大許多，由前壁、后壁、兩個端壁、底座及安全封門組成。前后壁結(jié)構(gòu)一樣，均為底板上焊接補(bǔ)強(qiáng)槽鋼結(jié)構(gòu)，只是前壁開設(shè)有圍巖、試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷鹊难b卸口及相應(yīng)的安裝固定用的安全封門。端壁及底座均由三根槽鋼采用并排螺栓連接而成。端壁與前后壁采用螺栓連接，端壁和底座均在中間槽鋼焊接角鋼并在容器外側(cè)將二者用螺栓連接起來。底座夾在前后壁間并置于底部承載座上。安全封門壓板為木板，外側(cè)采用豎向布置的六根槽鋼和容器裝卸口邊緣穿銷進(jìn)行固定，中間開設(shè)圓孔，便于觀測襯砌模型及安放測試裝置。試驗(yàn)時，在試驗(yàn)容器內(nèi)居中安放隧道襯砌模型，周邊施以圍巖，用木板封住裝卸口，外側(cè)布置六根加強(qiáng)槽鋼壓住木板，槽鋼端部插上穿銷與裝卸口周邊固定即完成了安全封門的安裝。采用現(xiàn)有試驗(yàn)容器的問題是前后壁、側(cè)壁、底座三者之間均為直角連接，圍巖摩擦阻力大，影響測試精度及試驗(yàn)效果；前后壁補(bǔ)強(qiáng)槽鋼型號小，槽鋼設(shè)置多，壁板厚度小，焊接工作量大，易因焊接變形引起壁板凹凸不平，增加了試驗(yàn)過程中的摩擦阻力，影響測試精度；側(cè)壁和底座各采用三根槽鋼并排且用螺栓連接，須對槽鋼連接處進(jìn)行大量鉆通孔工作，工作量大，制造成本高；側(cè)壁與底座連接采用自制角鋼加螺栓模式連接，須加工角鋼及相應(yīng)螺栓通孔，增加加工量和制造成本。安全封門壓板為木板，圍巖受垂向力后產(chǎn)生較大橫向力向外側(cè)擠壓木板，即使外側(cè)加上槽鋼加強(qiáng)筋對木板進(jìn)行壓緊補(bǔ)強(qiáng)，但不足以抵抗橫向力，造成木板變形，影響測試精度。安裝槽鋼加強(qiáng)筋時，須多人配合并預(yù)壓木板，才能插上穿銷，安裝麻煩。安裝穿銷時易發(fā)生穿銷掉落砸傷操作人員，拆卸槽鋼時須敲掉穿銷，造成穿銷變形，不能重復(fù)使用，在大的作用力下槽鋼和穿銷可能發(fā)生外蹦，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種隧道襯砌模型試驗(yàn)容器，使用該容器的制造成本低，結(jié)構(gòu)剛度大，安全可靠，拆裝方便，可根據(jù)需要將壁體向內(nèi)側(cè)傾斜一定角度，以減小壁對圍巖的摩擦阻力，從而提高測試精度和有效性。本發(fā)明為解決原有結(jié)構(gòu)上的問題，降低制造成本，減小壁體與圍巖之間的摩擦阻力，所實(shí)施的具體技術(shù)方案是該隧道襯砌模型試驗(yàn)容器，包括由兩側(cè)壁螺栓連接前壁和后壁的兩端面，底座和安全封門，該容器前壁和后壁形成向內(nèi)微傾梯形臺結(jié)構(gòu)，補(bǔ)強(qiáng)槽鋼對稱焊接在前壁和后壁的外面，前壁還設(shè)置了圍巖和模型裝卸口 ；側(cè)壁采用厚鋼板，兩側(cè)對稱設(shè)計條形孔，底座為整體厚鋼板；該容器底座位于前壁、后壁之間，側(cè)壁位于前壁和后壁端部外側(cè)，它們之間由高強(qiáng)度螺栓連接；安全封門設(shè)有兩扇大門板，由門軸座和門軸固定在門框上，兩扇小門板通過活動門軸座和活動門軸固定在大門板上，每扇門的上部和底部均設(shè)有兩付固定銷套件，背面還設(shè)有加強(qiáng)筋；安全封門的壓板采用玻璃鋼，每扇門板上還設(shè)有用觀測孔。前壁和后壁可根據(jù)試驗(yàn)需要在1 50 100間調(diào)整內(nèi)傾斜度。前后壁板采用厚鋼板，選擇大型號補(bǔ)強(qiáng)槽鋼對稱焊接在前后壁上，前壁還設(shè)置了圍巖、模型裝卸口 ；側(cè)壁采用厚鋼板，兩側(cè)對稱設(shè)計條形孔；底座采用整體厚鋼板。該容器的前、后壁、底座及側(cè)壁均置于加載機(jī)架基座上，底座位于前后壁之間，側(cè)壁位于前后壁端部外側(cè)并用高強(qiáng)度螺栓與前后壁連接起來。安全封門壓板采用玻璃鋼，裝卸口四角布置固定門軸座，大門板和小門板可繞各自轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，也可用各自的固定銷套件與固定銷座將其壓緊在玻璃鋼板并固定在裝卸口上。大小門板內(nèi)側(cè)均有槽型加強(qiáng)筋用于增加門板剛度及壓緊玻璃鋼板，門板上還設(shè)計有用于安裝試驗(yàn)設(shè)備及觀測的孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有厚鋼板、大型號槽鋼的選取，補(bǔ)強(qiáng)槽鋼間距的適當(dāng)增加，減少了槽鋼數(shù)量，使得焊接量大大減少，焊接變形小，焊接工藝好，增強(qiáng)了整體剛度，降低了制造成本。側(cè)壁和底座采用厚鋼板，保證了剛度，減小了原槽鋼連接孔的加工量。側(cè)壁設(shè)計條形孔可適應(yīng)試驗(yàn)需要的傾斜角度，降低摩擦力對試驗(yàn)的影響。封門壓板采用玻璃鋼，剛度較大，不易變形；透明度高，便于觀測；切割容易，加工成本低。四扇折頁門的設(shè)計，將原有的加強(qiáng)筋固定在折頁門上，折頁門為一整體，整體剛度大，不易變形；可適應(yīng)單模型和雙模型兩種試驗(yàn)，即當(dāng)進(jìn)行單模型試驗(yàn)時，安裝完玻璃鋼壓板后，將外側(cè)折頁門用固定銷固定，僅開啟中間折頁門，當(dāng)進(jìn)行雙模型試驗(yàn)時，將四扇折頁門全打開。折頁門固定在裝卸口四角固定門軸座內(nèi)，每扇門上還設(shè)有四個L型固定銷軸、八個固定銷座及相應(yīng)安全擋，可實(shí)現(xiàn)門的完全固定，不會出現(xiàn)松動及掉落現(xiàn)象；折頁門內(nèi)側(cè)加強(qiáng)筋還兼有壓力板作用，即將玻璃鋼壓板緊緊壓在圍巖上，防止松動。安全封門操作簡便，在裝拆玻璃鋼壓板時，僅需1人將固定銷軸從固定銷座內(nèi)插入或拔出，用手向內(nèi)推門板或向外拉門板即可完成折頁門的閉合或開啟，不會出現(xiàn)銷軸掉落甚至砸傷操作人員的情況。


圖1是本發(fā)明主視圖。圖2是本發(fā)明側(cè)壁條形孔示意圖。圖3是本發(fā)明剖視圖。圖4是本發(fā)明安全封門示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、圖3、圖4為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
。按照圖紙將前后壁厚鋼板
4加工后，在其上布置并焊接相應(yīng)槽鋼，加工好側(cè)壁和底座，將底座置于加載機(jī)架基座上，固定前后壁，用螺栓連接側(cè)壁和前后壁并調(diào)整至需要斜度即可完成組裝。按照圖紙將兩組門板加工好后，將其安裝在裝卸口固定門軸座上，對齊裝卸口上下邊緣上固定銷座配焊門板上的固定銷及相應(yīng)銷座，則完成了整個安全封門折頁門的安裝。將玻璃鋼封門裝上裝卸口，關(guān)閉四扇折頁門，插上相應(yīng)固定銷即完成了安全封門的關(guān)閉工況。輕敲并拔出固定銷，打開四扇折頁門，取下玻璃鋼封門即完成了整個安全封門的開啟工況。
權(quán)利要求
1.一種隧道襯砌模型試驗(yàn)容器，包括由兩側(cè)壁C3)螺栓連接前壁(1)和后壁O)的兩端面，其特征在于該容器前壁(1)和后壁(2)形成向內(nèi)微傾梯形臺結(jié)構(gòu)，補(bǔ)強(qiáng)槽鋼對稱焊接在前壁⑴和后壁⑵的外面，前壁⑴還設(shè)置了圍巖和模型裝卸口 ；側(cè)壁采用厚鋼板， 兩側(cè)對稱設(shè)計條形孔(5)，底座為整體厚鋼板；該容器底座(4)位于前壁(1)、后壁(2)之間，側(cè)壁⑶位于前壁⑴和后壁⑴端部外側(cè)，它們之間由高強(qiáng)度螺栓連接；安全封門設(shè)有兩扇大門板(6)，由門軸座(7)和門軸(8)固定在門框上，兩扇小門板(12)通過活動門軸座(10)和活動門軸(11)固定在大門板(6)上，每扇門的上部和底部均設(shè)有兩付固定銷套件(9)，背面還設(shè)有加強(qiáng)筋(1 ；安全封門的壓板采用玻璃鋼(15)，每扇門板上還設(shè)有用觀測孔(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道襯砌模型試驗(yàn)容器，其特征在于前壁(1)和后壁 (1)可根據(jù)試驗(yàn)需要在1 50 100間調(diào)整內(nèi)傾斜度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道襯砌模型試驗(yàn)容器，其特征在于整個容器置于加載機(jī)架基座上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種隧道襯砌模型試驗(yàn)容器，本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及隧道襯砌模型試驗(yàn)研究用的試驗(yàn)容器。前后壁、側(cè)壁、底座三者之間均為直角連接，圍巖摩擦阻力大，前后壁補(bǔ)強(qiáng)槽鋼型號小，槽鋼設(shè)置多，因焊接變形引起壁板凹凸不平，增加了試驗(yàn)過程中的摩擦阻力，影響測試精度及試驗(yàn)效果；本發(fā)明容器前壁和后壁形成向內(nèi)微傾梯形臺結(jié)構(gòu)，補(bǔ)強(qiáng)槽鋼對稱焊接在前壁和后壁的外面，前壁還設(shè)置了圍巖和模型裝卸口；側(cè)壁采用厚鋼板，兩側(cè)對稱設(shè)計條形孔，底座為整體厚鋼板；安全封門設(shè)有兩扇大門板，每扇門的上部和底部均設(shè)有兩付固定銷套件，安全封門的壓板采用玻璃鋼，每扇門板上設(shè)有用觀測孔。主要用于隧道襯砌模型試驗(yàn)研究用的試驗(yàn)。
文檔編號E21D11/00GK102562092SQ201210021940
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者馮鑒, 唐陽, 王玉鎖, 羅世輝 申請人:西南交通大學(xué)