一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备及其操作方法，包括底座，所述底座顶部设置有组合式模具，组合式模具包括外模和内模，所述底座顶部对应外模和内模的位置分别开设有外模卡槽和内模卡槽，所述底座顶部固定安装有电子滑轨，组合式模具可根据试验内容所定尺寸进行任意大小拼接，克服了每次试验都要重新定制模具的缺点，节省了开模所需要等待时间及成本；利用外模板上千斤顶，根据实验内容要求，可对衬砌试件进行全方位加压，并能实时反馈压力大小、温度情况、位移大小等情况；位于电子滑轨的三维扫描仪、三维热传感器，可将试件整体性扫描成三维模型输入到电脑中，从而实现智能化操作。从而实现智能化操作。从而实现智能化操作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备


[0001]本技术设计一种用于室内衬砌制作、并可对其进行全方位加载的智能一体化设备及其操作方法，尤其涉及一种适合用于室内衬砌模型多尺寸制作和对衬砌模型试件进行全方位任意处位置、任意面积进行加载的智能一体化设备及其操作方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着国家的不断发展，越来越多的隧道建设在我国的西北、西南等位置，这些区域其地形地貌地质复杂，且交通建设程度远低于国家其他地区，科学技术的发展带动了相关领域的科技发展，为更好对隧道所建区域进行研究，模型试验作为其中一种最有效的研究方法，在工程领域得到很好地发展。
[0003]模型试验根据一定比例尺模拟隧道所处区域所可能引起的力学现象及表现特征。其中隧道衬砌加载试验在我国科研领域得到了很好地发展，然而国内对衬砌进行加载试验时，其制作模具加工繁琐、成本高，且实验过程中加载方式复杂，尤其是对隧道衬砌进行制作基础上，用其模具进行一体化加载的试验设备更是匮乏。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是设计一种能制备具有不同长度、厚度、宽度试件模型，为室内衬砌试验进行力学参数实验研究，和能实现对试件全方位加载测试的一体化装置及其操作方法；同时具体介绍了该种装置的操作方法，解决了室内衬砌力学参数实验中，衬砌制备步骤繁琐且每次制作需要重新开模的问题，并解决了传统衬砌加载实验中千斤顶加载位置单一、加载区域覆盖不到位的问题，解决了传感器布置不合理、不牢固的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备，包括底座，所述底座顶部设置有组合式模具，组合式模具包括外模和内模，所述底座顶部对应外模和内模的位置分别开设有外模卡槽和内模卡槽，所述底座顶部固定安装有电子滑轨，所述电子滑轨外侧套设有内模，所述内模外侧套设有外模，所述外模上固定安装有千斤顶，所述外模和内模上均安装有电磁卡扣，所述外模上开设有若干个正方形格栅，所述外模上开设的正方形格栅内固定安装有压力传感器、温度传感器和位移传感器，所述电子滑轨上分别安装有三维激光扫描仪和三维热成像仪。
[0007]作为本技术进一步的方案：所述外模卡槽与外模相适配，所述内模卡槽与内模相适配。
[0008]一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备操作方法，其操作方法步骤如下：
[0009]步骤一：根据实验内容所规定的试件尺寸将外模和内模装配成相应大小尺寸，并将每个外模和内模的电磁卡扣合密，合并处的缝隙处用胶带封闭空隙，并将外模和内模分别安装到底座上的外模卡槽和内模卡槽上；
[0010]步骤二：将拌和好的混凝土浇筑到带有底座上的组合式模具中，在养护过程中可通过外模内置温度传感器可以观测混凝土衬砌养护状态，待其达到规定强度后，将内模撤出；
[0011]步骤三：根据试验内容将符合实验内容要求的千斤顶安装进外模中，安装于电子滑轨上的三维激光扫描仪和三维热成像仪对成型的衬砌进行扫描，所得扫描数据在电脑上终端生成三维试件模型；
[0012]步骤四：根据实验内容选定衬砌加载区域可手动选择加载位置或者通过电脑端三维试件模型选择相应区域，进行智能化单一位置加压或者进行多点位置同时加压，所得压力温度压力数据会在电脑端三维扫描模型实时显示出来。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0014]1、组合式模具可根据试验内容所定尺寸进行任意大小拼接，克服了每次试验都要重新定制模具的缺点，节省了开模所需要等待时间及成本；
[0015]2、每个外模上有可调整式千斤顶，并可根据实验内容调整千斤顶吨位，并且根据千斤顶大小可调整外模具间间距；
[0016]3、利用外模板上千斤顶，根据实验内容要求，可对衬砌试件进行全方位加压，并能实时反馈压力大小、温度情况、位移大小等情况；
[0017]4、位于电子滑轨的三维扫描仪、三维热传感器，可将试件整体性扫描成三维模型输入到电脑中，从而实现智能化操作。
附图说明
[0018]图1为用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备及其操作方法的结构示意图。
[0019]图2为用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备及其操作方法中组合式模具的结构示意图。
[0020]图3为用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备及其操作方法中局部的结构示意图。
[0021]图4为用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备及其操作方法中扫描装置的结构示意图。
[0022]图中所示：1
‑
底座，2
‑
外模，3
‑
内模，4
‑
千斤顶，5
‑
压力传感器，6
‑
温度传感器，7
‑
位移传感器，8
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电磁卡扣，9
‑
三维激光扫描仪，10
‑
三维热成像仪，11
‑ꢀ
电子滑轨，12
‑
外模卡槽，13
‑
内模卡槽。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]请参阅图1～4，本技术实施例中，一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备及其操作方法，包括底座1、外模2、内模3、千斤顶4、压力传感器5、温度传感器
6、位移传感器7、电磁卡扣8、三维激光扫描仪9、三维热成像仪10、电子滑轨11、外模卡槽12和内模卡槽13，所述底座1顶部设置有组合式模具，组合式模具包括外模2和内模3，所述底座1顶部对应外模 2和内模3的位置分别开设有外模卡槽12和内模卡槽13，所述外模卡槽12与外模2相适配，所述内模卡槽13与内模3相适配，所述底座1顶部固定安装有电子滑轨11，所述电子滑轨11外侧套设有内模3，所述内模3外侧套设有外模2，所述外模2上固定安装有千斤顶4，所述外模2和内模3上均安装有电磁卡扣8，所述外模2上开设有若干个正方形格栅，所述外模2上开设的正方形格栅内固定安装有压力传感器5、温度传感器6和位移传感器7，所述电子滑轨11上分别安装有三维激光扫描仪9和三维热成像仪10。
[0025]其操作方法步骤如下：
[0026]步骤一：根据实验内容所规定的试件尺寸将外模2和内模3装配成相应大小尺寸，并将每个外模2和内模3的电磁卡扣8合密，合并处的缝隙处用胶带封闭空隙，并将外模2和内模3分别安装到底座1上的外模卡槽12和内模卡槽13 上；
[0027]步骤二：将拌和好的混凝土浇筑到带有底座1上的组合式模具中，在养护过程中可通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于室内隧道衬砌制作、加载试验的智能一体化设备，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)顶部设置有组合式模具，组合式模具包括外模(2)和内模(3)，所述底座(1)顶部对应外模(2)和内模(3)的位置分别开设有外模卡槽(12)和内模卡槽(13)，所述底座(1)顶部固定安装有电子滑轨(11)，所述电子滑轨(11)外侧套设有内模(3)，所述内模(3)外侧套设有外模(2)，所述外模(2)上固定安装有千斤顶(4)，所述外模(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正国，张帅，王天宇，韩智铭，韩伟歌，樊浩博，孙明磊，郭佳奇，王旭，王晓明，郭小龙，朱永全，黄鑫，高新强，房学谦，高利斌，焦银峰，崔振伟，方智淳，马超义，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：新型
国别省市：