[发明专利]一种多功能活动挡墙试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种研究土压力分布与挡墙位置关系的试验装置，尤其是一种多功能活动挡墙试验装置。

背景技术

在基坑工程或边坡工程中，经常会遇到支护结构或挡墙的设计问题。现有的支护结构或挡墙设计理论中土压力的选取都是依据挡墙土压力分布理论（朗肯或库伦理论）计算的。而朗肯或库伦理论的土压力分布和计算所依据的状态是极限状态。大量的实际工程证明，在基坑或边坡支护结构或挡墙结构上土压力的分布及大小与其位移方式及位移量有关。因此，越来越多的学者致力于研究挡墙土压力分布与位移模式以及土压力大小与位移量之间关系。另外，在实际工程中还较多遇见基坑的复杂工况，比如邻近既有建筑基础的情况，这就需要对支护结构变形与临近基础相互作用的关系进行深入研究。但现有试验条件单一，模拟挡墙移动的装置存在主要的问题有：位移方式单一，如大部分只能进行平动位移模式的模拟；对于个别能进行转动位移模式的装置中，由于装置本身结构问题，活动挡墙转动角度很小，不能满足活动挡墙大角度转动模拟实验；主被动土压力研究在同一个模型箱中实现存在困难；不能改变模型箱操作空间进行多种条件下挡墙土压力的模型试验；现有设备存在造价高，功能少的特点。

因此，需要研制一种造价低廉，方便好用，精度较高，能够实现多种位移模式及大量程位移量，且可同时考虑主被动土压力及改变模型箱空间的简易移动装置，以便用于研究挡墙土压力分布与位移之间的关系，及多种条件下挡墙土压力分布规律。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种多功能活动挡墙试验装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种多功能活动挡墙试验装置，包括模型箱和活动挡墙，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设置位移控制丝杆机构，模型箱框架前端的中部设置至少一排辅助承载丝杆机构，所述位移控制丝杆机构包括位移控制丝杆、与位移控制丝杆旋设配合的位移控制丝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，所述位移控制丝母通过转轴俯仰转动设置在所述位移控制固定板上，所述穿孔的直径大于位移控制丝杆的直径，所述活动挡墙上与各所述穿孔正对的位置均俯仰转动设置轴承座，所述轴承座中设置用于插接固定对应所述位移控制丝杆的轴承，所述辅助承载丝杆机构包括辅助承载丝杆、与辅助承载丝杆旋设配合的辅助承载丝母，所述辅助承载丝母通过辅助承载固定板固定在模型箱框架前端，所述活动挡墙上与各所述辅助承载丝母正对的位置上均设置用于与辅助承载丝杆活动插接配合的凹槽。

优选的，所述位移控制丝杆包括前端的转动把手、中部的螺纹部以及后端的插设部，所述插设部通过轴用卡簧固定在对应的所述轴承中。

优选的，所述辅助承载丝杆包括前端的转动把手、中部的螺纹部以及后端的插设部。

优选的，所述活动挡墙包括钢制框架、设于所述钢制框架上的木板以及设于所述木板上的PVC板，所述PVC板上设置用于安放土压力盒的安装孔和线槽。

优选的，所述活动挡墙的底部设置滚轮，所述模型箱框架的底部设置用于与所述滚轮滚动配合的轨道。

优选的，所述模型箱框架左右两侧的中后部均固设侧壁钢板，所述模型箱框架的后端可拆卸设置多块后壁钢板，各后壁钢板拼接形成方便进土出土的出土板。

优选的，所述凹槽为球窝状凹槽。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，一种多功能活动挡墙试验装置，通过先调整辅助承载丝杆后调整位移控制丝杆，然后再重复上述步骤的多级交替微调，实现所需的不同位移量以及位移模式的试验，比如活动墙挡墙平动、活动挡墙绕墙底转动以及活动墙绕墙顶转动等，在模型箱框架的前端的上部和下部，由于俯仰转动设置轴承座、俯仰转动设置的位移控制丝母与对应的位移控制丝杆在竖向空间形成四连杆机构，因此转动模式能够实现较大的转动角度，可以满足活动挡墙的大角度转动模拟实验；采用丝杆丝母的配合方式能够实现高精度的位移控制且结构简单造价低廉；由于位移控制丝杆与对应轴承插接固定，能够在辅助承载丝杠推动活动挡墙的时候形成拉力，能够使活动挡墙运动的时候保持平衡，防止倾斜倒塌；该多功能活动挡墙试验装置还能与反力架装置配合进行邻近基础与挡墙位移变形相互作用的试验研究；该多功能活动挡墙试验装置可实现主被动土压力试验，结构简单，成本低廉，功能多样，使用效果好。