本發(fā)明涉及土木工程，尤其是涉及一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置及調(diào)整方法。

背景技術(shù)：

1、在巖土工程和地質(zhì)工程等領(lǐng)域，物理模型試驗(yàn)是一種適用于研究滑坡災(zāi)變機(jī)理和滑坡-工程結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理等復(fù)雜問(wèn)題的方法。開(kāi)展大比例尺的物理模型試驗(yàn)?zāi)軌蛟诮档统杀镜幕A(chǔ)上，減少尺寸效應(yīng)和邊界效應(yīng)的影響，更好的重現(xiàn)原型滑坡的相應(yīng)特點(diǎn)。結(jié)合合理的物理模型設(shè)計(jì)，有助于理清地質(zhì)體及其與結(jié)構(gòu)之間復(fù)雜相互作用的基本機(jī)制。

2、根據(jù)試驗(yàn)重點(diǎn)和試驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同，物理模型試驗(yàn)可能需要不同的試驗(yàn)空間尺寸?，F(xiàn)有的框架式模型試驗(yàn)箱通常僅具有固定的試驗(yàn)空間尺寸，無(wú)法靈活的滿足各類(lèi)試驗(yàn)的需求，從而造成了一定程度的資源浪費(fèi)。

3、針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置及調(diào)整方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置及調(diào)整方法，以解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置，包括箱體和設(shè)置在所述箱體內(nèi)部的試驗(yàn)單元，所述試驗(yàn)單元包括底梁、可視組件、伸縮組件和導(dǎo)軌組件，所述可視組件連接在所述底梁的上方，所述伸縮組件的前端分別與所述底梁、所述可視組件連接，所述伸縮組件的底部連接在所述導(dǎo)軌組件上，所述導(dǎo)軌組件設(shè)置在所述箱體的底部。

3、優(yōu)選的，所述可視組件包括可視壓板框架和鋼化玻璃，所述鋼化玻璃固定連接在所述可視壓板框架的前端。

4、優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌組件包括多根直線導(dǎo)軌，多根所述直線導(dǎo)軌水平布設(shè)在所述箱體底部，所述直線導(dǎo)軌的底部和兩側(cè)均設(shè)置有第一預(yù)埋件，所述直線導(dǎo)軌的后端與所述箱體的后壁之間、所述直線導(dǎo)軌的下端與所述箱體的底壁之間均通過(guò)第一預(yù)埋件連接，所述直線導(dǎo)軌的前端通過(guò)第一預(yù)埋件連接在橫梁上；

5、所述直線導(dǎo)軌上設(shè)置有滑道，所述滑道上設(shè)置有固定支座和多個(gè)可移動(dòng)導(dǎo)向支座，所述固定支座設(shè)置在靠近所述箱體側(cè)壁的一端，所述可移動(dòng)導(dǎo)向支座設(shè)置在遠(yuǎn)離所述箱體后壁的一端。

6、優(yōu)選的，所述伸縮組件包括多排水平布設(shè)的伸縮桿組和多個(gè)牽引作動(dòng)器，最底層的伸縮桿組的底部均對(duì)應(yīng)連接在固定支座和可移動(dòng)導(dǎo)向支座上；最底層一排伸縮桿組的前端連接在底梁上，其余排伸縮桿組的前端均連接在所述可視壓板框架上；

7、所述伸縮桿組包括多根伸縮桿，多根伸縮桿的設(shè)置形式與所述直線導(dǎo)軌的設(shè)置形式相同，同排的相鄰兩根伸縮桿之間連接有橫向系桿和斜向系桿，相鄰兩排伸縮桿之間連接有豎向系桿。

8、優(yōu)選的，所述伸縮桿由依次連接的一級(jí)伸縮桿、二級(jí)伸縮桿和三級(jí)伸縮桿組成，所述一級(jí)伸縮桿與所述二級(jí)伸縮桿之間、所述二級(jí)伸縮桿與所述三級(jí)伸縮桿之間均通過(guò)u型連接板和固定螺栓連接，所述一級(jí)伸縮桿的另一端設(shè)置有內(nèi)螺紋套筒，所述內(nèi)螺紋套筒上連接有拉桿，所述內(nèi)螺紋套筒的前端與所述可視壓板框架連接，所述三級(jí)伸縮桿的另一端通過(guò)第二預(yù)埋件與所述箱體側(cè)面連接。

9、優(yōu)選的，所述牽引作動(dòng)器設(shè)置在部分所述橫向系桿與所述豎向系桿之間，所述牽引作動(dòng)器包括作動(dòng)器油缸和連接在所述作動(dòng)器油缸前端的驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿上通過(guò)導(dǎo)向支架連接有豎向連接桿，所述豎向連接桿的下端固定在所述橫向系桿上；所述作動(dòng)器油缸通過(guò)第三預(yù)埋件與所述箱體的后壁連接；

10、所述導(dǎo)向支架包括固定板和固定螺栓。

11、優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)桿包括活塞桿、一級(jí)連桿、二級(jí)連桿和三級(jí)連桿，所述活塞桿的一端與所述作動(dòng)器油缸的前端連接，所述活塞桿的另一端依次與三級(jí)連桿、二級(jí)連桿和一級(jí)連桿連接，所述一級(jí)連桿的另一端連接有橫向連接桿，所述橫向連接桿的兩端均連接在豎向系桿上。

12、本發(fā)明還提出了一種基于上述土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置的調(diào)整方法，包括以下步驟：

13、s1、拆除拉桿，拆除二級(jí)伸縮桿與三級(jí)伸縮桿之間的u型連接板和固定螺栓，通過(guò)控制牽引作動(dòng)器控制活塞桿收縮使整體結(jié)構(gòu)向箱體后壁方向縮回；

14、s2、將拆卸下來(lái)的u型連接板和固定螺栓固定于二級(jí)伸縮桿的中部位置，將拉桿與箱體固定，完成第一次尺寸調(diào)整；

15、s3、拆除拉桿，拆除步驟s2中安裝于二級(jí)伸縮桿中部位置的u型連接板和固定螺栓，拆除三級(jí)連桿與二級(jí)連桿、活塞桿之間的導(dǎo)向支架，然后拆除三級(jí)連桿，伸出牽引作動(dòng)器的活塞桿，將活塞桿與二級(jí)連桿連接，安裝導(dǎo)向支架固定，通過(guò)控制牽引作動(dòng)器使整體結(jié)構(gòu)向箱體后壁方向縮回；

16、s4、拆除二級(jí)伸縮桿與一級(jí)伸縮桿之間的u型連接板和固定螺栓，通過(guò)控制牽引作動(dòng)器使整體結(jié)構(gòu)向靠近箱體后壁的方向縮回；

17、s5、將步驟s4中拆除的u型連接板和固定螺栓固定于一級(jí)伸縮桿的中部位置，將拉桿與箱體固定，完成第二次尺寸調(diào)整；

18、s6、拆除拉桿，拆除固定于一級(jí)伸縮桿中部位置的u型連接板和固定螺栓，拆除導(dǎo)向支架，拆除二級(jí)連桿，伸出牽引作動(dòng)器的活塞桿，將活塞桿與一級(jí)連桿連接并安裝導(dǎo)向支架固定，通過(guò)控制牽引作動(dòng)器使整體結(jié)構(gòu)向箱體后壁方向縮回，將拉桿與箱體固定，完成第三次尺寸調(diào)整；

19、通過(guò)以上步驟可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)空間最小到試驗(yàn)空間最大的三級(jí)尺寸調(diào)整；類(lèi)似的，按照相反的步驟，可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)空間最大到試驗(yàn)空間最小的三級(jí)尺寸調(diào)整。

20、因此，本發(fā)明一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置及調(diào)整方法，通過(guò)設(shè)置多組系桿連接的伸縮桿，通過(guò)多組可進(jìn)行同步位移控制的牽引作動(dòng)器配合提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)整體結(jié)構(gòu)在底部的直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，從而可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)空間三級(jí)尺寸調(diào)整的目的。

21、下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置，其特征在于：所述可視組件包括可視壓板框架和鋼化玻璃，所述鋼化玻璃固定連接在所述可視壓板框架的前端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置，其特征在于：所述導(dǎo)軌組件包括多根直線導(dǎo)軌，多根所述直線導(dǎo)軌水平布設(shè)在所述箱體底部，所述直線導(dǎo)軌的底部和兩側(cè)均設(shè)置有第一預(yù)埋件，所述直線導(dǎo)軌的后端與所述箱體的后壁之間、所述直線導(dǎo)軌的下端與所述箱體的底壁之間均通過(guò)第一預(yù)埋件連接，所述直線導(dǎo)軌的前端通過(guò)第一預(yù)埋件連接在橫梁上；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置，其特征在于：所述伸縮組件包括多排水平布設(shè)的伸縮桿組和多個(gè)牽引作動(dòng)器，最底層的伸縮桿組的底部均對(duì)應(yīng)連接在固定支座和可移動(dòng)導(dǎo)向支座上；最底層一排伸縮桿組的前端連接在底梁上，其余排伸縮桿組的前端均連接在所述可視壓板框架上；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置，其特征在于：所述伸縮桿由依次連接的一級(jí)伸縮桿、二級(jí)伸縮桿和三級(jí)伸縮桿組成，所述一級(jí)伸縮桿與所述二級(jí)伸縮桿之間、所述二級(jí)伸縮桿與所述三級(jí)伸縮桿之間均通過(guò)u型連接板和固定螺栓連接，所述一級(jí)伸縮桿的另一端設(shè)置有內(nèi)螺紋套筒，所述內(nèi)螺紋套筒上連接有拉桿，所述內(nèi)螺紋套筒的前端與所述可視壓板框架連接，所述三級(jí)伸縮桿的另一端通過(guò)第二預(yù)埋件與所述箱體側(cè)面連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置，其特征在于：所述牽引作動(dòng)器設(shè)置在部分所述橫向系桿與所述豎向系桿之間，所述牽引作動(dòng)器包括作動(dòng)器油缸和連接在所述作動(dòng)器油缸前端的驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿上通過(guò)導(dǎo)向支架連接有豎向連接桿，所述豎向連接桿的下端固定在所述橫向系桿上；所述作動(dòng)器油缸通過(guò)第三預(yù)埋件與所述箱體的后壁連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)桿包括活塞桿、一級(jí)連桿、二級(jí)連桿和三級(jí)連桿，所述活塞桿的一端與所述作動(dòng)器油缸的前端連接，所述活塞桿的另一端依次與三級(jí)連桿、二級(jí)連桿和一級(jí)連桿連接，所述一級(jí)連桿的另一端連接有橫向連接桿，所述橫向連接桿的兩端均連接在豎向系桿上。

8.基于權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置的調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種土木工程用模型試驗(yàn)箱尺寸調(diào)整裝置及調(diào)整方法，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括箱體和設(shè)置在所述箱體內(nèi)部的試驗(yàn)單元，所述試驗(yàn)單元包括底梁、可視組件、伸縮組件和導(dǎo)軌組件，所述可視組件連接在所述底梁的上方，所述伸縮組件的前端分別與所述底梁、所述可視組件連接，所述伸縮組件的底部連接在所述導(dǎo)軌組件上，所述導(dǎo)軌組件設(shè)置在所述箱體的底部，基于該裝置給出了尺寸調(diào)整的方法。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置多組系桿連接的伸縮桿，通過(guò)多組可進(jìn)行同步位移控制的牽引作動(dòng)器配合提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)整體結(jié)構(gòu)在底部的直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，從而可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)空間三級(jí)尺寸調(diào)整的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：張玉芳,尹振華,邢哲源,李健,袁坤,楊忠民,崔建,劉波,周文皎,宋國(guó)壯,范家瑋,劉夢(mèng)佳,段磊,高旭,楊韻霓,孫利,鄧勝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道建筑研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15