[发明专利]一种基坑支护结构模拟的混合试验装置

说明书

一种基坑支护结构模拟的混合试验装置，包括填料箱、挡板、落砂装置、升降台系统；填料箱包括前面板，前面板上设置有透明面板；所述挡板一侧面连接有螺纹杆，螺纹杆另一端穿出填料箱；落砂装置包括支架杆、砂框、第一落砂板、第二落砂板、横梁，横梁安装在支架杆上，砂框安装在横梁上，砂框底部固定安装第一落砂板，第二落砂板活动安装在第一落砂板与横梁之间。升降台系统包括若干多功能升降台以及与其相连的变形面板，变形面板在多功能升降台作用下构成不同形状初始面。本发明可用于模拟基坑支护结构在不同变形情况下土体的应力、应变特性及试验基坑支护。

技术领域

本发明属于岩土体支护结构试验领域，具体涉及一种基坑支护结构模拟的混合试验装置。

背景技术

在岩土体支护结构领域，基坑支护结构模型试验被广泛用于揭示基坑稳定、基坑加固以及基坑加固物的应力、应变特性。由于现有的基坑支护结构试验装置的推力模拟装置大多只能进行平动或转动，不能以曲面形式进行运动，因此无法进行更为复杂的基坑支护模拟试验；并且，现有的基坑支护结构试验装置无法独立测出土体模型内部连续面上某一区域的应力、应变情况和对有限土体范围内土压力的影响；此外，对于土体模型填筑的均匀性和填筑密度很难进行有效控制。

发明内容

本发明目的是提供一种基坑支护结构模拟的混合试验装置，已解决现有试验装置存在的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种基坑支护结构模拟的混合试验装置，包括填料箱、挡板、落砂装置、升降台系统；其中，

所述填料箱包括前面板、后面板、左侧面板、右侧面板、底板，所述前面板上部分挖空，挖空部分设置为透明面板；

所述挡板一侧通过球铰接头与若干螺纹杆的一端相连，所述挡板整体位于所述填料箱中，所述右侧面板上对应所述螺纹杆设置有螺纹孔，所述螺纹杆另一端从所述螺纹孔中穿出所述填料箱；

所述落砂装置包括支架杆、砂框、第一落砂板、第二落砂板、横梁，所述支架杆有四根，所述前面板处设置两根所述支架杆，所述后面板处对应设置两根所述支架杆，四根所述支架杆上端高出填料箱上边缘；所述横梁有两根，其中所述前面板处的两根所述支架杆上连接有一根所述横梁，所述后面板处的两根所述支架杆上连接有另一根所述横梁，所述砂框安装在两根所述横梁上；所述砂框底部安装有第一落砂板，所述横梁上安装有第二落砂板，所述第一落砂板、第二落砂板上密布有落砂孔，所述第二落砂板位于横梁与第一落砂板之间；

所述升降台系统包括若干多功能升降台、变形面板，所述变形面板由若干面板单元组成，所述面板单元包括多块三角板，所述三角板之间通过弹簧进行连接，多块所述三角板的顶点处通过弹簧连接有支杆，所述支杆与所述多功能升降台一端相连，所述多功能升降台另一端安装在所述左侧面板上，且所述变形面板与所述挡板相对。

进一步地，所述多功能升降台包括压力盒、上顶板、中顶板、中底板、下底板、滚珠丝杆升降机、丝杆、若干伸缩杆一、若干伸缩杆二；所述压力盒安装在所述上顶板上表面，所述上顶板下表面与所述伸缩杆二上端相连，所述伸缩杆二下端穿过所述中顶板与所述中底板上表面相连，所述中顶板下表面与所述伸缩杆一上端相连，所述伸缩杆一穿过所述中底板与所述下底板上表面相连，所述滚珠丝杆升降机安装在所述下底板上表面，所述丝杆上端通过轴承与所述中顶板相连，下端穿过所述中底板与所述滚珠丝杆升降机相连，所述丝杆中部通过安装在所述中底板上的滚珠螺母与所述中底板相连，所述压力盒内安装有环形测力计。

进一步地，所述三角板之间还连接有弹性薄膜。

进一步地，四根所述支架杆上对应设置有若干插孔，所述横梁能够通过插在不同的插孔中实现上下位置调整。

进一步地，初始时，所述第一落砂板与第二落砂板上的落砂孔位置交错，砂土无法掉落；落砂时，移动所述第二落砂板，第一落砂板与第二落砂板上的落砂孔重合，开始落砂。