一种桥梁基础病害模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种桥梁基础病害模拟装置，桥梁工程技术领域。所述装置包括：桥体、N个桥墩、N个钢桶、固定钢板、冷却装置和列车模型；桥体包括钢轨、轨道板和M个简支梁，M个简支梁依次连接在一起形成梁架，轨道板固定在M个简支梁上，钢轨固定在轨道板上，列车模型设置在钢轨上；N个桥墩的上端分为连接在M个简支梁中任意相邻的两个简支梁之间的节点上以及梁架的两端，N个桥墩的下端分别伸入N个钢桶中；N个钢桶中均设有固液混合填充物，固液混合填充物对伸入钢桶中的桥墩进行固定；述N个钢桶的下端均固定在固定钢板上，固定钢板固定在地面上。本桥梁基础病害模拟装置节省了人力物力，可在稳定的环境下实现对桥梁下部结构病害模拟的研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁工程
，特别涉及一种桥梁基础病害模拟装置。
技术介绍
桥梁下部结构(桥墩)作为桥梁的重要构件，其工作状态直接影响整个桥梁的安全。桥梁下部结构在使用期间不仅承受列车的动力荷载，还承受着洪水冲刷、地下水对材料的侵蚀、土体冻融循环、土体冻胀以及突发地震等外界作用，因此容易出现各种各样的病害。这些病害导致基础破坏、结构刚度下降、耐久性和承载力不足等方面的问题，并表现为结构模态参数的变化。对于实际桥梁结构，基础病害发生的部位通常在地面或水面以下，具有隐蔽性，不能通过外观检查对其健康状态做出判断。目前，主要通过潜水或者挖验等手段对现有桥梁下部结构进行观测并记录。但是通过潜水或者挖验等手段耗费巨大人力物力、操作时间长且针对性不强。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种桥梁基础病害模拟装置。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种桥梁基础病害模拟装置，包括：桥体、N个桥墩、N个钢桶、固定钢板、冷却装置和列车模型，N为大于1的整数；所述桥体包括钢轨、轨道板和M个简支梁，M＝N-1，所述M个简支梁依次连接在一起形成梁架，所述轨道板固定在所述M个简支梁上，所述钢轨固定在所述轨道板上，所述列车模型设置在所述钢轨上；所述N个桥墩的上端分为连接在所述M个简支梁中任意相邻的两个简支梁之间的节点上以及所述梁架的两端，所述N个桥墩的下端分别伸入所述N个钢桶中；所述N个钢桶中均设有固液混合填充物，所述固液混合填充物对伸入所述钢桶中的桥墩进行固定；所述N个钢桶的下端均固定在所述固定钢板上，所述固定钢板固定在地面上；所述冷却装置用于对所述N个钢桶中的固液混合填充物进行冷却。另外，本专利技术实施例提供的一种桥梁基础病害模拟装置还具有如下附加技术特征。可选地，所述装置还包括N个连接件；所述N个连接件中的每个连接件对应所述N个桥墩中的一个桥墩，且每个连接件均固定在与其对应的桥墩上端，所述桥墩通过其对应的所述连接件与所述梁架连接。可选地，所述连接件包括支撑钢板和弹性体，所述支撑钢板与所述桥墩连接，所述弹性体设置在所述支撑钢板和所述梁架之间。可选地，所述弹性体为橡胶件，所述橡胶件通过强力胶与所述梁架连接。可选地，所述装置还包括两个配重装置；所述两个配重装置分别对应与所述梁架两端连接的两个连接件，且所述两个配重装置分别固定在与其对应的两个连接件的上端。可选地，所述配重装置包括螺杆、螺母和至少一个配置块；所述螺杆下端插接在所述连接件上，所述至少一个配置块中的每个配置块均套装在所述螺杆上，所述螺母与所述螺杆连接，并对所述配置块进行固定。可选地，所述固定钢板上设有N个通孔和N个抽板，且所述N个抽板分别用于对N个通孔进行封堵；所述N个钢桶中每个钢桶下端均设有通孔，所述每个钢桶下端的通孔均与固定钢板的一个通孔连通。可选地，所述固定钢板下端设有N个挡板，所述N个挡板中的每个挡板对应所述固定钢板上的一个通孔，所述挡板的中部设有开槽，且所述挡板的开槽位于其对应的通孔的正下方，所述N个挡板均通过螺杆固定在所述固定钢板上，且所述抽板设置在所述挡板和所述固定钢板之间。可选地，所述装置还包括N个容器，所述N个容器分别设置在所述N个挡板包括的N个开槽的正下方。可选地，所述装置还包括传送带，所述容器设置在所述传送带上。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过本桥梁基础病害模拟装置对桥梁下部结构基础病害进行模拟时，避免了对现有桥梁结构潜水或者挖验等手段进行观测，本桥梁基础病害模拟装置节省了人力物力，且具有操作时间短、针对性强的优势，可在实验室等相对稳定的环境下实现对桥梁下部结构病害模拟的研究。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种桥梁基础病害模拟装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种桥梁基础病害模拟装置，参见图1，所述装置包括：桥体、N个桥墩19、N个钢桶16、固定钢板15、冷却装置35和列车模型28，N为大于1的整数；所述桥体包括钢轨27、轨道板26和M个简支梁25，M＝N-1，所述M个简支梁25依次连接在一起形成梁架，所述轨道板26固定在所述M个简支梁25上，所述钢轨27固定在所述轨道板26上，所述列车模型28设置在所述钢轨27上；所述N个桥墩19的上端分为连接在所述M个简支梁25中任意相邻的两个简支梁25之间的节点上以及所述梁架的两端，所述N个桥墩19的下端分别伸入所述N个钢桶16中；所述N个钢桶16中均设有固液混合填充物，所述固液混合填充物对伸入所述钢桶16中的桥墩19进行固定；所述N个钢桶16的下端均固定在所述固定钢板15上，所述固定钢板15固定在地面上；所述冷却装置35用于对所述N个钢桶16中的固液混合填充物进行冷却。另外，本专利技术实施例提供的一种桥梁基础病害模拟装置还具有如下其他技术特征。可选地，所述装置还包括运输装置(图中未示出)，该运输装置用于对所述N个钢桶中的固液混合填充物进行运输和填充。可选地，为提高结构稳定性，固定钢板15可以通过大刚度紧固件9固定在地面上。可选地，固液混合填充物可以为水20和砂土17的混合物，也可以为水20、冰34和砂土17的混合物。在本实施例中，本领域的技术人员可以根据试验情况具体设置水20和砂土17的混合比例。可选地，钢桶16的形状可以为圆柱形，也可以为方形。可选地，N可以取值2、3、4、5、6、7、8、9……，本领域的技术人员可以根据需要具体设置N的取值。可选地，所述装置还包括N个连接件；所述N个连接件中的每个连接件对应所述N个桥墩19中的一个桥墩19，且每个连接件均固定在与其对应的桥墩19上端，所述桥墩19通过其对应的所述连接件与所述梁架连接。可选地，所述连接件包括支撑钢板21和弹性体22，所述支撑钢板21与所述桥墩19连接，所述弹性体22设置在所述支撑钢板21和所述梁架之间。这样，采用弹性体22可以防止振动以及硬度比较高的简支梁25和桥墩19之间的碰撞。具体地，所述弹性体22为橡胶件，所述橡胶件通过强力胶与所述梁架连接。可选地，为使得每个桥墩19收到的压力相似，所述装置还包括两个配重装置；所述两个配重装置分别对应与所述梁架两端连接的两个连接件，且所述两个配重装置分别固定在与其对应的两个连接件的上端。其中，配重装置的重量等于简支梁25重量的一半。可选地，所述配重装置包括螺杆24、螺母36和至少一个配置块37；所述螺杆24下端插接在所述连接件上，所述至少一个配置块37中的每个配置块37均套装在所述螺杆24上，所述螺母36与所述螺杆24连接，并对所述配置块37进行固定。可选地，配置块37可以采用标准钢板，每个配置块37的重量可以采用10kg。可选地，所述固定钢板15上设有N个通孔13和N个抽板14，且所述N个抽板14分别用于对N个通孔13进行封堵；所述N个钢桶16中每个钢桶16下端均设有通孔，所述每个钢桶16下端的通孔均与固定钢板15的一个通孔1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁基础病害模拟装置，其特征在于，所述装置包括：桥体、N个桥墩、N个钢桶、固定钢板、冷却装置和列车模型，N为大于1的整数；所述桥体包括钢轨、轨道板和M个简支梁，M＝N‑1，所述M个简支梁依次连接在一起形成梁架，所述轨道板固定在所述M个简支梁上，所述钢轨固定在所述轨道板上，所述列车模型设置在所述钢轨上；所述N个桥墩的上端分为连接在所述M个简支梁中任意相邻的两个简支梁之间的节点上以及所述梁架的两端，所述N个桥墩的下端分别伸入所述N个钢桶中；所述N个钢桶中均设有固液混合填充物，所述固液混合填充物对伸入所述钢桶中的桥墩进行固定；所述N个钢桶的下端均固定在所述固定钢板上，所述固定钢板固定在地面上；所述冷却装置用于对所述N个钢桶中的固液混合填充物进行冷却。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁基础病害模拟装置，其特征在于，所述装置包括：桥体、N个桥墩、N个钢桶、固定钢板、冷却装置和列车模型，N为大于1的整数；所述桥体包括钢轨、轨道板和M个简支梁，M＝N-1，所述M个简支梁依次连接在一起形成梁架，所述轨道板固定在所述M个简支梁上，所述钢轨固定在所述轨道板上，所述列车模型设置在所述钢轨上；所述N个桥墩的上端分为连接在所述M个简支梁中任意相邻的两个简支梁之间的节点上以及所述梁架的两端，所述N个桥墩的下端分别伸入所述N个钢桶中；所述N个钢桶中均设有固液混合填充物，所述固液混合填充物对伸入所述钢桶中的桥墩进行固定；所述N个钢桶的下端均固定在所述固定钢板上，所述固定钢板固定在地面上；所述冷却装置用于对所述N个钢桶中的固液混合填充物进行冷却。2.根据权利要求1所述的桥梁基础病害模拟装置，其特征在于，所述装置还包括N个连接件；所述N个连接件中的每个连接件对应所述N个桥墩中的一个桥墩，且每个连接件均固定在与其对应的桥墩上端，所述桥墩通过其对应的所述连接件与所述梁架连接。3.根据权利要求2所述的桥梁基础病害模拟装置，其特征在于，所述连接件包括支撑钢板和弹性体，所述支撑钢板与所述桥墩连接，所述弹性体设置在所述支撑钢板和所述梁架之间。4.根据权利要求3所述的桥梁基础病害模拟装置，其特征在于，所述弹性体为橡胶件，所述橡胶件通过强力胶与所述梁架连接。5.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：战家旺，张楠，杨春枝，刘伟平，闫宇智，强伟亮，
申请(专利权)人：中国铁路总公司，北京交通大学，哈大铁路客运专线有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11