【技术实现步骤摘要】
一种隧道和地下工程模拟测量系统及方法
本专利技术涉及基坑和地下工程领域,尤其涉及一种隧道和地下工程模拟测量系统及方法。
技术介绍
近年来,随着我国城市地下铁道、高层建筑、人防工程等基础设施的迅速发展,深基坑工程也越来越多,深基坑工程开挖施工的地质条件和环境影响非常复杂,地裂缝或地表沉降等自然灾害成为工程事故的常见原因;基坑工程和地下工程在开挖过程中可能会由于地裂缝活动会导致水体渗入地裂缝带,引起地基软化变形,甚至破坏洞室的安全,还可导致已建成的天然气管道、污水管、下水道等接头处受损,泄漏易燃易爆及有毒气体,这将对工程安全产生巨大影响;自20世纪50年代以来,在西安已发现十四条地裂缝,分布范围达155平方公里;地下工程使用期间,地裂缝活动会导致水体渗入地裂缝带,引起地基软化变形,甚至破坏洞室的安全,还可导致已建成的天然气管道、污水管、下水道等接头处受损,泄漏易燃易爆及有毒气体。地裂缝给地下工程施工造成多种不利影响,如地裂缝变形带的土体裂隙多,施工时可能会造成基坑坑壁或隧道局部坍塌,还可能出现沿裂缝带的集中渗水现象,基底出现不均匀沉降;目前模型箱仅是对于实验中特定的条件进行单一的作业,若该试验结束模型箱也失去其价值,无法实现重复使用且多功能的目的;或是便于携带、移动的便携式展示箱,就不能达到经济实用的目的;为解决上述问题,减少地裂缝对人民财产的危害,迫切需要一种既可容装、移动,又可在不同条件下功能多样、多次重复使用且实用价值高的模型箱,以满足工程要求。
技术实现思路
针对上述现有技术存 ...
【技术保护点】
1.一种隧道和地下工程模拟测量系统,其特征在于:包括控制单元、模拟测量单元和气压控制单元,控制单元分别与模拟测量单元、气压控制单元通过导线连接;/n所述控制单元为电脑PC端,给气压控制单元发布命令,控制并显示气压,同时接受和显示来自于模拟测量单元的参数,对参数进行分析;/n所述模拟测量单元包括模型箱、分隔板和模拟管廊,模拟管廊和分隔板均可拆卸安装在模型箱内,通过不同的分隔板在模型箱中不同的位置模拟不同的地裂缝,得到模拟管廊在不同地裂缝中参数变化和管廊本体的变形情况;/n气压控制单元为液压控制装置,所述液压控制装置安装在模型箱地板下方,控制模型箱地板的高低位置以及模型箱地板的升降速率,模拟地壳升降对地下建筑的影响。/n
【技术特征摘要】
1.一种隧道和地下工程模拟测量系统,其特征在于:包括控制单元、模拟测量单元和气压控制单元,控制单元分别与模拟测量单元、气压控制单元通过导线连接;
所述控制单元为电脑PC端,给气压控制单元发布命令,控制并显示气压,同时接受和显示来自于模拟测量单元的参数,对参数进行分析;
所述模拟测量单元包括模型箱、分隔板和模拟管廊,模拟管廊和分隔板均可拆卸安装在模型箱内,通过不同的分隔板在模型箱中不同的位置模拟不同的地裂缝,得到模拟管廊在不同地裂缝中参数变化和管廊本体的变形情况;
气压控制单元为液压控制装置,所述液压控制装置安装在模型箱地板下方,控制模型箱地板的高低位置以及模型箱地板的升降速率,模拟地壳升降对地下建筑的影响。
2.根据权利要求1所述的一种隧道和地下工程模拟测量系统,其特征在于:所述的模型箱包括箱体、箱体支座(1),箱体支座(1)安装在箱体的下方,箱体包括框架(2)和安装在框架(2)上的右箱面板(3)、前箱面板(4)、左箱面板(6)、后箱面板(7)和箱底板(8),且所述右箱面板(3)可移动安装在框架(2)的角钢上;所述前箱面板(4)、后箱面板(7)分别与前、后侧框架的角钢固定连接,且所述前箱面板(4)和后箱面板(7)均采用透明的板状材料,方便观察模型箱内部土体表面变化。
3.根据权利要求2所述的一种隧道和地下工程模拟测量系统,其特征在于:所述的右箱面板(3)通过滑动装置安装在箱体的右侧,所述滑动装置包括丝杠组件、设置在右箱面板(3)上的移动滑块(31)、设置在箱体右侧框架(2)的角钢上的滑槽(21),所述移动滑块(31)滑动安装在滑槽(21)内,丝杠组件安装在右箱面板和右侧框架(2)的角钢之间,用于对右箱面板(3)进行限位,控制右箱面板(3)左右移动的位移量。
4.根据权利要求3所述的一种隧道和地下工程模拟测量系统,其特征在于:所述的丝杠组件包括压力传感器(33)、设置在右侧框架角钢上的丝杠螺杆(22)以及设置在箱面板上的五角爪(32),所述五角爪(32)上设置有与丝杠螺杆配合使用的丝杠螺母(321),五角爪(32)的五个爪(322)上均设置有螺孔,与箱板面上的螺孔配合使用螺栓连接,所述压力传感器(33)设置在爪(322)的上,测量右箱面板(3)的侧向压力。
5.根据权利要求2所述的一种隧道和地下工程模拟测量系统,其特征在于:所述的左箱面板(6)包括与左侧框架上的角钢活动连接的上侧壁(61)和与左侧框架上的角钢固定连接的下侧壁(62);所述上侧壁(61)通过悬臂装置与下侧壁(62)连接;且在下侧壁(62)上设置有观察孔(621),可伸入摄像头及钻孔窥视仪对放置在此位置的隧道或综合管廊模型内部情况进行观察;所述悬臂装置包括伸缩臂(63)、旋转臂(64),伸缩臂(63)和旋转臂(64)之间通过旋转关节(65)连接,伸缩臂(63)内设置有第一气缸(631),且伸缩臂(63)的另一端通过连接板(66)与上侧壁的箱面板紧固连接;旋转臂(64)的下侧面上设置有第二气缸(641),且旋转臂(64)的另一端与固定板(67)铰接,固定板(67)固定安装在下侧壁(62)的板面上。
6.根据权利要求2所述的一种隧道和地下工程模拟测量系统,其特征在于:所述的箱底板(8)活动安装在底...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓博团,李攀,田江涛,李鑫,
申请(专利权)人:西安科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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