[发明专利]一种判定地下构筑物顶面土拱效应作用范围的试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种判定地下构筑物顶面土拱效应作用范围的试验装置，其特征在于：包括内部中空的模型箱(1)和设置在所述模型箱(1)内的竖向受荷体(4)；

所述竖向受荷体(4)四周以及底部均由钢板拼接而成，拼接处经过密封处理，所述竖向受荷体(4)内部空间由n-1块等厚度分隔板(6)均匀隔开，形成n个隔室，n至少为2，所述的分隔板(6)与所述的竖向受荷体(4)内壁紧密连接；每个隔室均设有与隔室相匹配的可在所述的隔室内沿着内壁上下滑动的拉杆(10)式活塞(8)，所述的拉杆(10)式活塞(8)由活塞(8)和拉杆(10)构成，所述的拉杆(10)安装在活塞(8)的底部并依次贯穿所述的竖向受荷体(4)和模型箱(1)并设有延伸段，所述的拉杆(10)下端部设有荷载装置(12)，所述的荷载装置(12)包括承重钢板(121)和液压伺服千斤顶(122)，所述的承重钢板(121)固定安装在所述的液压伺服千斤顶(122)的伸缩杆上随着所述的伸缩杆在垂直方向上上下移动；所述的拉杆(10)与所述的承重钢板(121)平面接触；所述的液压伺服千斤顶(122)采用液压油缸进行加荷载或卸荷载并通过承重钢板(121)传力到所述的拉杆(10)式活塞(8)，实现活塞(8)的上下移动；所述的液压伺服千斤顶(122)通过外接计算机(13)统一控制加卸载速率；每个隔室的底部均设有直径相同的孔洞(5)；所述的模型箱(1)箱体底部对应所述竖向受荷体(4)孔洞(5)位置设有与所述孔洞(5)相匹配的通孔(3)；所述的孔洞(5)外接透明带有刻度的出水管(7)，所述的出水管(7)与所述的竖向受荷体(4)连通并构成U型连通器，所述的出水管(7)与所述的竖向受荷体(4)密封连接。

2.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述的孔洞(5)处设有连接钢管(9)，所述的连接钢管(9)自竖向受荷体(4)底部的孔洞(5)沿着模型箱(1)箱体底部的通孔(3)向外设有延伸段，所述的连接钢管(9)与所述的出水管(7)可拆卸式连接。

3.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述的连接钢管(9)与所述的出水管(7)螺纹连接。

4.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述模型箱(1)底部四个角点设有四根脚架(2)。

5.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述连接钢管(9)与孔洞(5)密封焊接。

6.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述拉杆(10)式活塞(8)与所述隔室内壁接触部分用密封圈包裹。

7.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述液压千斤顶的最大载荷为1t，最大行程为400mm，最大顶升速度在60mm/min。

8.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述承重钢板(121)的承重范围至少在受到上部区域荷载作用下不会产生变形；所述液压千斤顶位于所述承重钢板(121)的下部正中心位置。