[实用新型]一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱

说明书

本实用新型公开了一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱，模型箱由一个以上全封闭式装配模块、一个以上带矩形槽装配模块以及一个底座拼接而成；所述全封闭式装配模块由1块围护板、2个立柱、2个横梁和2个钢板拼装而成；所述带矩形槽装配模块由1块带矩形槽围护板、2个立柱、2个横梁和2个钢板拼装而成。所述装配式模块通过边立柱刚性连接成整体，通过螺栓固定于钢制底板，钢制底板焊接于型钢支座。本实用新型可以通过装配式模块的不同组合形式，快速、便捷地组装成不同功能需求的模型箱进行试验，可用于基坑开挖、地铁车站列车振动、地震载荷模拟实验。

技术领域

本实用新型涉及隧道土木工程试验设备技术领域，尤其是一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱。

背景技术

地铁车站的修建属于深基坑开挖卸载过程，不可避免地对周围环境及建筑造成影响。随着地铁建设的大力推进，地铁车站所处地层愈发复杂，周围建筑也愈发密集，因此对于地铁车站的施工工序及围护结构的设计提出了更高的要求。此外，在地铁车站的设计过程中，需要考虑列车动载和地震荷载等多种荷载对车站结构和周围土体的影响。

然而，现有的岩土理论分析方法无法完全满足大型复杂工程的设计需求，往往需要借助试验进行分析，而试验主要包括现场试验、数值试验和模型实验。现场试验可以得到实际的参数指标，其结果较为可靠，但是其成本大、周期长，且不具有可重复性。数值试验可以模拟复杂条件下的工程建设，且可重复进行，但本构模型和参数的选取对于结果影响较大，若本构模型和参数适用性较差，得到的结果会有较大偏差，因此数值试验一般用于规律性的参考。相比之下，模型试验综合了两者的优点，通过比例缩小模型尺寸，采用现场土体进行试验，实现参数及工程条件的可控，可以得出实际工程的相关规律，并具有可重复性，因此得到了广泛应用。

在实际地铁工程中，由于工程的复杂性，需要根据情况设计多个模型箱试验，但是目前的模型箱功能较为单一，一个模型箱只能用于一项实验，多项试验则需要制作多个模型箱，耗时费力也不经济。

实用新型内容

针对背景技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱，旨在通过装配式模块的不同组合形式，快速组装成不同功能需求的模型箱进行试验。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱，所述模型箱由一个以上全封闭式装配模块、一个以上带矩形槽装配模块以及一个底座拼接而成；所述全封闭式装配模块由围护板、若干立柱、若干横梁、底横梁和若干钢板拼装而成；所述带矩形槽装配模块由带矩形槽围护板、若干立柱、若干横梁和若干钢板拼装而成；所述装配式模块通过边立柱和螺栓刚性连接形成成整体；所述装配模块通过螺栓固定于钢制底板使模型箱成型；所述钢制底板通过焊接刚性连接于型钢支座。

所述全封闭式装配模块的若干横梁与围护板通过螺栓进行连接，所述的若干钢板与立柱、横梁和底横梁通过焊接成型。

所述带矩形槽装配模块的若干横梁与带矩形槽围护板通过螺栓进行连接，所述的若干钢板与立柱和横梁通过焊接成型。

所述立柱、横梁和钢板数量可根据模型试验所需刚度适当调整，所述螺栓预紧力可根据模型试验所需刚度适当调整。

所述的围护板均采用10mm厚的高强度高透明有机玻璃板，实现模拟试验可视化。

所述的带矩形槽装配模块是考虑地铁车站进出口而设置的，通过在矩形槽通道行驶小车模拟地跌振动对地铁车站及邻近建筑的振动特性研究。

所述的立柱、横梁和边立柱均采用50mm*50mm*5mm的等边角钢制成，预先钻孔。

所述模型箱的具体搭建过程步骤如下：