一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱制造技术

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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。荷模拟实验。荷模拟实验。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱


[0001]本技术涉及隧道土木工程试验设备
，尤其是一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]针对
技术介绍
中存在的缺陷，本技术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。
[0006]为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]所述模型箱的具体搭建过程步骤如下：
[0015]步骤1：将横梁(底横梁)通过螺栓与围护板(带矩形槽围护板)连接，将钢板与横梁(底横梁)焊接成型，再将立柱与横梁(底横梁)和钢板焊接成型，完成全封闭式装配模块(带矩形槽装配模块)的制作。
[0016]步骤2：将上述全封闭式装配模块(带矩形槽装配模块)通过螺栓与边立柱刚性连接成整体，而后通过螺栓与钢制底板进行刚性连接。
[0017]步骤3：将上述模型箱根据需求，通过焊接将钢制底板刚性连接于型钢支座，在通过型钢支座扣件固定于振动台处，用于振动荷载施加。
[0018]通过装配式模块的不同组合形式，可以实现不同模型箱的搭建，从而进行多项实验的研究，如基坑开挖对地表沉降和近接建(构)筑物的影响、基坑开挖围护结构的比选、列车动载和地震荷载对车站结构和周围土体的影响等。下面就基坑开挖、列车动载和地震荷载的模型箱形式进行详细说明：
[0019]上述基坑开挖模型箱采用全封闭式装配模块，通过螺栓与边立柱、钢制底板进行连接形成整体，而后通过螺栓固定在型钢支座上。
[0020]上述列车动载模型箱上侧采用带矩形槽装配模块，下侧采用全封闭式装配模块，通过螺栓与边立柱、钢制底板进行连接形成整体，而后通过螺栓固定在型钢支座上。
[0021]上述地震荷载模型箱采用全封闭式装配模块，并进行内边界处理，在平行于模型箱振动方向的围护板涂上润滑剂，在垂直于模型箱振动方向的围护板设置吸能垫层，使模型箱更接近实际情况，而后通过螺栓与边立柱、钢制底板进行连接形成整体，最后通过螺栓固定在振动台上。
[0022]与现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0023]1.本技术全封闭式装配式模块和带矩形槽装配模块可以预制，且通过螺栓进行连接，可以大大减少模型箱的拼装时间，在使用完后也可以快速拆解，实现了省时高效。
[0024]2.本技术可以通过不同的装配式模块组合实现不同功能的模型箱制作，且材料可以重复使用，既能降低成本，也能实现多功能的应用。
附图说明
[0025]图1为本技术的考虑车站进出口的装配式模型箱的结构示意图。
[0026]图2为本技术的全封闭式装配式模型箱的结构示意图。
[0027]图3为本技术的全封闭式装配模块构成示意图(装配示意图)。
[0028]图4为本技术的全封闭式装配模块结构示意图(装配后示意图)。
[0029]图5为本技术的带矩形槽装配模块结构示意图。
[0030]图6为本技术装配模块组装示意图。
[0031]图中：1
‑
围护板，2
‑
带矩形槽围护板，3
‑
螺栓，4
‑
立柱，5
‑
边立柱，6
‑
横梁，7
‑
底横梁，8
‑
钢制底板，9
‑
型钢支座，10
‑
钢板，11
‑
矩形槽。
具体实施方式
[0032]为了使本技术的目的、技术方案及优点更为清楚，下面结合附图及具体实施方法对本技术作进一步说明。
[0033]如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱，所述模型箱由形状大小相同、连接方式相同的全封闭装配模块和/或带矩形槽装配模块以及一个底座组成；全封闭装配模块由一个矩形框式构件和四个围护板1组成，该矩形框式构件又由结构相同的前、后、左、右侧立部件组成，其中，前侧立部件结构为：两个等边角钢的底横梁7沿水平方向布置和上下对称布置、且两角钢的弯折面向外，左边一个条形的钢板10焊接在两角钢的两个横梁6的竖向板左端之间，右边一个条形的钢板10焊接在两角钢的两个横梁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能的装配式地铁车站试验模型箱，其特征在于，所述模型箱由形状大小相同、连接方式相同的全封闭装配模块和/或带矩形槽装配模块以及一个底座组成；全封闭装配模块由一个矩形框式构件和四个围护板(1)组成，该矩形框式构件又由结构相同的前、后、左、右侧立部件组成，其中，前侧立部件结构为：两个等边角钢的底横梁(7)沿水平方向布置和上下对称布置、且两角钢的弯折面向外，左边一个条形的钢板(10)焊接在两角钢的两个横梁(6)左端之间，右边一个条形的钢板(10)焊接在两角钢的两个横梁(6)右端之间，且左、右两个钢板(10)与横梁(6)的竖向板上下表面齐平，采用等边角钢的两个立柱(4)分别焊接在左、右钢板(10)以及两角钢的横梁(6)上，四根等边角钢边立柱(5)分别经螺栓(3)连接固定在上述前、后、左、右侧立部件中相邻两个侧立部件之间，上述两角钢的两个底横梁(7)上均布设置有一行用作与另一全封闭式装配模块或带矩形槽装配模块连接的螺栓孔；底座由矩形的钢制底板(8)焊接在型钢支座(9)上组成；上述矩形框式构件经螺栓固定在底座的钢制底板(8)上；四个围护板(1)为矩形、且分别与前、后、左、右侧立部件的形状大小相同，四个围护板(1)分别经螺栓固定在前、后、左、右侧立部件由两角钢的横梁的内面以及两钢板(10)的内侧面上；上述矩形带槽装配模块由一个上述矩形框式构件和两个上述围护板(1)以及两个带矩形槽围护板(2)组成；该两个带矩形槽围护板(2)经螺栓固定在前、后、左、右侧立部件的其中两个侧立部件的内面。2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志杰，林嘉勇，周飞聪，周平，李金宜，姜逸帆，杜逸文，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：