本實用新型涉及一種研究土壓力分布與擋墻位置關系的試驗裝置，尤其是一種多功能活動擋墻試驗裝置。

背景技術：

在基坑工程或邊坡工程中，經(jīng)常會遇到支護結構或擋墻的設計問題。現(xiàn)有的支護結構或擋墻設計理論中土壓力的選取都是依據(jù)擋墻土壓力分布理論（朗肯或庫倫理論）計算的。而朗肯或庫倫理論的土壓力分布和計算所依據(jù)的狀態(tài)是極限狀態(tài)。大量的實際工程證明，在基坑或邊坡支護結構或擋墻結構上土壓力的分布及大小與其位移方式及位移量有關。因此，越來越多的學者致力于研究擋墻土壓力分布與位移模式以及土壓力大小與位移量之間關系。另外，在實際工程中還較多遇見基坑的復雜工況，比如鄰近既有建筑基礎的情況，這就需要對支護結構變形與臨近基礎相互作用的關系進行深入研究。但現(xiàn)有試驗條件單一，模擬擋墻移動的裝置存在主要的問題有：位移方式單一，如大部分只能進行平動位移模式的模擬；對于個別能進行轉(zhuǎn)動位移模式的裝置中，由于裝置本身結構問題，活動擋墻轉(zhuǎn)動角度很小，不能滿足活動擋墻大角度轉(zhuǎn)動模擬實驗；主被動土壓力研究在同一個模型箱中實現(xiàn)存在困難；不能改變模型箱操作空間進行多種條件下?lián)鯄ν翂毫Φ哪Ｐ驮囼?；現(xiàn)有設備存在造價高，功能少的特點。

因此，需要研制一種造價低廉，方便好用，精度較高，能夠?qū)崿F(xiàn)多種位移模式及大量程位移量，且可同時考慮主被動土壓力及改變模型箱空間的簡易移動裝置，以便用于研究擋墻土壓力分布與位移之間的關系，及多種條件下?lián)鯄ν翂毫Ψ植家?guī)律。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，從而提供了一種多功能活動擋墻試驗裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種多功能活動擋墻試驗裝置，包括模型箱和活動擋墻，所述模型箱包括模型箱框架，所述模型箱框架的前端的上部和下部均設置位移控制絲桿機構，模型箱框架前端的中部設置至少一排輔助承載絲桿機構，所述位移控制絲桿機構包括位移控制絲桿、與位移控制絲桿旋設配合的位移控制絲母以及固定在模型箱框架前端且中部具有穿孔的位移控制固定板，所述位移控制絲母通過轉(zhuǎn)軸俯仰轉(zhuǎn)動設置在所述位移控制固定板上，所述穿孔的直徑大于位移控制絲桿的直徑，所述活動擋墻上與各所述穿孔正對的位置均俯仰轉(zhuǎn)動設置軸承座，所述軸承座中設置用于插接固定對應所述位移控制絲桿的軸承，所述輔助承載絲桿機構包括輔助承載絲桿、與輔助承載絲桿旋設配合的輔助承載絲母，所述輔助承載絲母通過輔助承載固定板固定在模型箱框架前端，所述活動擋墻上與各所述輔助承載絲母正對的位置上均設置用于與輔助承載絲桿活動插接配合的凹槽。

優(yōu)選的，所述位移控制絲桿包括前端的轉(zhuǎn)動把手、中部的螺紋部以及后端的插設部，所述插設部通過軸用卡簧固定在對應的所述軸承中。

優(yōu)選的，所述輔助承載絲桿包括前端的轉(zhuǎn)動把手、中部的螺紋部以及后端的插設部。

優(yōu)選的，所述活動擋墻包括鋼制框架、設于所述鋼制框架上的木板以及設于所述木板上的PVC板，所述PVC板上設置用于安放土壓力盒的安裝孔和線槽。

優(yōu)選的，所述活動擋墻的底部設置滾輪，所述模型箱框架的底部設置用于與所述滾輪滾動配合的軌道。

優(yōu)選的，所述模型箱框架左右兩側(cè)的中后部均固設側(cè)壁鋼板，所述模型箱框架的后端可拆卸設置多塊后壁鋼板，各后壁鋼板拼接形成方便進土出土的出土板。

優(yōu)選的，所述凹槽為球窩狀凹槽。

本實用新型相對現(xiàn)有技術具有實質(zhì)性特點和進步，具體的說，一種多功能活動擋墻試驗裝置，通過先調(diào)整輔助承載絲桿后調(diào)整位移控制絲桿，然后再重復上述步驟的多級交替微調(diào)，實現(xiàn)所需的不同位移量以及位移模式的試驗，比如活動墻擋墻平動、活動擋墻繞墻底轉(zhuǎn)動以及活動墻繞墻頂轉(zhuǎn)動等，在模型箱框架的前端的上部和下部，由于俯仰轉(zhuǎn)動設置軸承座、俯仰轉(zhuǎn)動設置的位移控制絲母與對應的位移控制絲桿在豎向空間形成四連桿機構，因此轉(zhuǎn)動模式能夠?qū)崿F(xiàn)較大的轉(zhuǎn)動角度，可以滿足活動擋墻的大角度轉(zhuǎn)動模擬實驗；采用絲桿絲母的配合方式能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位移控制且結構簡單造價低廉；由于位移控制絲桿與對應軸承插接固定，能夠在輔助承載絲杠推動活動擋墻的時候形成拉力，能夠使活動擋墻運動的時候保持平衡，防止傾斜倒塌；該多功能活動擋墻試驗裝置還能與反力架裝置配合進行鄰近基礎與擋墻位移變形相互作用的試驗研究；該多功能活動擋墻試驗裝置可實現(xiàn)主被動土壓力試驗，結構簡單，成本低廉，功能多樣，使用效果好。

更進一步的，活動擋墻的底部設置滾輪，模型箱框架的底部設置用于與滾輪滾動配合的軌道，能夠在平動或轉(zhuǎn)動活動擋墻的時候降低勞動強度，更易于人員操作。

進一步的，模型箱框架左右兩側(cè)的中后部均固設側(cè)壁鋼板，所述模型箱框架的后端可拆卸設置多塊后壁鋼板，各后壁鋼板拼接形成出土板，側(cè)壁鋼板、活動擋墻以及出土板形成一個可調(diào)整容量的箱體結構，便于根據(jù)需求進行試驗，出土板可拆卸設置，能夠方便進土和出土。

進一步的，凹槽為球窩狀凹槽，這樣輔助承載絲桿的插設部在凹槽中角度可調(diào)整，防止在活動擋墻轉(zhuǎn)動的時候輔助承載絲杠與凹槽槽壁擠壓而產(chǎn)生阻礙活動擋墻轉(zhuǎn)動的力矩，同時在活動擋墻轉(zhuǎn)動過程中仍舊能夠?qū)顒訐鯄κ┘油屏Α?/p>

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中多功能活動擋墻試驗裝置的主視結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例中多功能活動擋墻試驗裝置的俯視結構示意圖。

圖3是本實用新型實施例中多功能活動擋墻試驗裝置的右視結構示意圖。

圖4是本實用新型實施例中活動擋墻的結構示意圖。

圖5是本實用新型實施例中位移控制絲桿機構的結構示意圖。

圖6是本實用新型實施例中位移控制絲桿與活動擋墻的連接結構示意圖。

圖7是本實用新型實施例中輔助承載絲桿機構的結構示意圖。

圖8是本實用新型實施例中輔助承載絲桿與活動擋墻的連接結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

一種多功能活動擋墻試驗裝置的實施例，如圖1～8所示，包括模型箱1和活動擋墻2，模型箱1包括模型箱框架，模型箱框架左右兩側(cè)的中后部均固設側(cè)壁鋼板104，模型箱框架的后端102通過螺栓（圖中未顯示）可拆卸設置多塊后壁鋼板9，各后壁鋼板9拼接形成方便進土出土的出土板，各后壁鋼板9上還設置把手10，以方便拿取后壁鋼板，本實施例中把手為焊接在后壁鋼板上的螺栓，模型箱框架的前端101的上部和下部均設置位移控制絲桿機構，本實施例中，模型箱框架的前端101的上部和下部均設置兩個位移控制絲桿機構，模型箱框架前端的中部設置至少一排輔助承載絲桿機構，本實施例中為兩排，每排設置兩個輔助承載絲桿機構，位移控制絲桿機構包括位移控制絲桿3、與位移控制絲桿3旋設配合的位移控制絲母402以及固定在模型箱框架前端且中部具有穿孔的位移控制固定板401，位移控制絲母402通過轉(zhuǎn)軸403俯仰轉(zhuǎn)動設置在位移控制固定板401上，穿孔的直徑大于位移控制絲桿3的直徑，活動擋墻2上與各穿孔正對的位置均俯仰轉(zhuǎn)動設置軸承座502，軸承座502中設置用于插接固定對應位移控制絲桿3的軸承503，位移控制絲桿3包括前端的轉(zhuǎn)動把手301、中部的螺紋部302以及后端的插設部303，插設部303通過軸用卡簧（圖中未顯示）固定在對應的軸承503中；輔助承載絲桿機構包括輔助承載絲桿8、與輔助承載絲桿8旋設配合的輔助承載絲母11，輔助承載絲母11通過輔助承載固定板7固定在模型箱框架前端，輔助承載絲桿包括前端的轉(zhuǎn)動把手801、中部的螺紋部802以及后端的插設部803，活動擋墻2上與各輔助承載絲母11正對的位置上均設置用于與輔助承載絲桿8的插設部803活動插接配合的凹槽6，本實施例中凹槽為球窩狀凹槽；活動擋墻包括鋼制框架201、設于鋼制框架201上的木板202以及設于木板202上的PVC板203， PVC板上設置用于安放土壓力盒的安裝孔和線槽（圖中未顯示），活動擋墻2的底部設置滾輪204，模型箱框架的底部設置用于與滾輪204滾動配合的軌道103。

本實施例的一種多功能活動擋墻試驗裝置，通過先調(diào)整輔助承載絲桿后調(diào)整位移控制絲桿，然后再重復上述步驟的多級交替微調(diào)，實現(xiàn)所需的不同位移量以及位移模式的試驗，比如活動墻擋墻平動、活動擋墻繞墻底轉(zhuǎn)動以及活動墻繞墻頂轉(zhuǎn)動等，由于在所述模型箱框架的前端的上部和下部均設置位移控制絲桿機構，因此轉(zhuǎn)動模式能夠?qū)崿F(xiàn)較大的轉(zhuǎn)動角度；采用絲桿絲母的配合方式能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位移控制且結構簡單造價低廉；由于位移控制絲桿與對應軸承插接固定，能夠在輔助承載絲杠推動活動擋墻的時候形成拉力，能夠使活動擋墻運動的時候保持平衡，防止傾斜倒塌；該多功能活動擋墻試驗裝置還能與反力架裝置配合進行鄰近基礎與擋墻位移變形相互作用的試驗研究；該多功能活動擋墻試驗裝置可實現(xiàn)主被動土壓力試驗，結構簡單，成本低廉，功能多樣，使用效果好。

另外，活動擋墻的底部設置滾輪，模型箱框架的底部設置用于與滾輪滾動配合的軌道，能夠在平動或轉(zhuǎn)動活動擋墻的時候降低勞動強度，更易于人員操作；模型箱框架左右兩側(cè)的中后部均固設側(cè)壁鋼板，所述模型箱框架的后端可拆卸設置多塊后壁鋼板，各后壁鋼板拼接形成出土板，側(cè)壁鋼板、活動擋墻以及出土板形成一個可調(diào)整容量的箱體結構，便于根據(jù)需求進行試驗，出土板可拆卸設置，能夠方便進土和出土，凹槽為球窩狀凹槽，這樣輔助承載絲桿的插設部在凹槽中角度可調(diào)整，防止在活動擋墻轉(zhuǎn)動的時候輔助承載絲杠與凹槽槽壁擠壓而產(chǎn)生阻礙活動擋墻轉(zhuǎn)動的力矩，同時在活動擋墻轉(zhuǎn)動過程中仍舊能夠?qū)顒訐鯄κ┘油屏Α?/p>

需要指出的是，通過在多功能活動擋墻試驗裝置的外部設置反力架裝置，實現(xiàn)豎向荷載的施加，用于模擬復合地基與擋墻位移變化相互作用的模型試驗。通過增加反力架裝置，不僅可以模擬活動擋墻位移變化及填土寬度與土壓力分布的關系，同時可以模擬不同位移方式下鄰近復合地基與活動擋墻位移變化的相互作用。

最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本實用新型的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。