[发明专利]离心场中微型基坑自动加支撑系统

摘要

本发明属岩土及地下工程中的基坑工程领域，具体涉及一种离心场中微型基坑自动加支撑系统。由基坑模型系统、基坑开挖系统、基坑支撑系统构成。模型箱为长条形，一侧有机玻璃，可拆卸；挡墙采用铝合金薄板模拟，其上留有凹槽与凸起；隔板由固定部和分离部构成。分离部由四排挡片构成，每排两块。基坑开挖系统由刮刀、定制的牵引装置及开挖油路构成。刮刀呈倒T型，下部为刀片；定制的牵引装置主要为竖向千斤顶和水平向千斤顶，由开挖油路提供动力；基坑支撑系统由油缸、支架、支撑油路构成，每个水平支撑件由一个水平向油缸进行控制，利用油缸的活塞杆来模拟支撑，油缸利用电磁阀及油路实现支撑顶进与回撤过程。本发明可在高速离心场中实现基坑自动开挖并加支撑模拟过程，在实验室中较好地再现实际土体应力水平及基坑工程施工流程，能够得出符合实际的工程规律。

主权项

一种离心场中微型基坑自动加支撑系统，由基坑模型系统、基坑开挖系统和基坑支撑系统构成，其特征在于：基坑模型系统由模型箱(1)、挡墙(2)与隔板(3)构成，模型箱(1)为中部空心的长方体结构，挡墙(2)垂直位于模型箱(1)内，挡墙(2)上设有挡墙凹槽(5)，顶端设有挡墙凸起(6)，隔板(3)固定于模型箱(1)内，隔板(3)由固定部(7)和分离部(8)构成，固定部(7)底部与底板(40)一侧垂直焊接，底板(40)另一侧与侧向铁板(41)垂直焊接，呈U字形结构；分离部(8)由8块挡片(9)构成，每排两块，共四排，相邻的挡片(9)间的接触面处设有凹凸榫(10)，同一行的挡片(9)通过固定杆(11)相连，在土层制备时用固定杆(11)将分离部(8)固定住；基坑开挖系统由刮刀(12)、牵引装置(13)及开挖油路(14)构成，刮刀(12)呈倒T型，下部为刀片(15)，刮刀(12)与牵引装置(13)连接，牵引装置(13)包括竖向千斤顶(16)和水平向千斤顶(17)，竖向千斤顶(16)和水平向千斤顶(17)均连接开挖油路(14)，由开挖油路(14)提供动力并进行控制，开挖油路(14)由离心机总系统控制；支撑系统由油缸(18)、支撑支架(19)、支撑件(21)和支撑油路构成，支撑油路包括支撑顶进油路和支撑回撤油路，支撑支架(19)为两个，两个支撑支架(19)的一端分别固定于支架底板(28)两端，支架底板(28)位于模型箱(1)内底部一侧，油缸(18)的两端分别固定于两个支撑支架(19)上，支撑件(21)通过油缸(18)的活塞杆连接油缸(18)，油缸(18)两侧分别设有顶进压力进口(31)和回撤压力进口(32)，顶进压力进口(31)连接顶进支油管(22)，顶进支油管(22)通过电磁阀(23)连接顶进分油管(33)，顶进分油管(33)连接总油管(24)，总油管(24)通过针型阀(25)、压力测量计(26)连接支撑顶进油路，回撤压力进口(32)通过回撤支油管连接支撑回撤油路。