【技术实现步骤摘要】
一种模拟航道疏浚的离心模型试验装置及其模拟方法
[0001]本专利技术涉及航道疏浚试验设备
，尤其是涉及一种模拟航道疏浚的离心模型试验装置及其模拟方法。
技术介绍
[0002]目前，我国过江河隧道多达百余条，当江河航道需要进行疏浚开挖时，隧道上覆土层厚度急剧变化，会造成隧道的局部上浮隆起，当隧道上浮超过一定的位移时，会影响隧道的整体稳定性，严重影响高铁、地铁等交通工具的安全运行。因此，随着这类过江海通道的建设和隧道内交通工具运行速度的不断加快，隧道的整体稳定性受到人们的极大关注。在航道疏浚试验设备领域，常需要一种可以模拟航道疏浚的试验装置，该装置可以自动模拟水下淤泥土的绞吸作业，进而研究土层厚度急剧变化对下部隧道的影响。而内河航道的规模从几百米到几十公里不等，由于受试验场地等因素的限制，开展航道整治类项目的试验研究需要制作缩尺模型。在超重力场下，将实际工程缩尺到模型箱内，模型箱内土体和水体的应力场与现场实际情况相同，即土体内的土压力和孔隙水压力及河流水体压力与实际一致，因此在此种环境下实现航道的动态开挖更加真实的反应土...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟航道疏浚的离心模型试验装置，包括底板(1)，所述底板(1)设置在模型箱(2)顶部，其特征在于，还包括用于驱动疏浚模拟机构水平移动的驱动机构以及用于模拟航道疏浚的疏浚模拟机构，驱动机构位于所述底板(1)上端两侧，疏浚模拟机构位于驱动机构上端；驱动机构包括直线滑轨(3)以及直线滑块(4)，所述直线滑轨(3)有两条，两条所述直线滑轨(3)并排间隔设置在所述底板(1)上端且与所述底板(1)固定连接，所述直线滑块(4)对应两条所述直线滑轨(3)有两组，两组所述直线滑块(4)分别设置在两条所述直线滑轨(3)上部且与对应的所述直线滑轨(3)滑动连接，还包括伺服电机(5)、行星减速机(6)、滚珠丝杠(7)以及丝杠滑块(8)，所述伺服电机(5)对应两条所述直线滑轨(3)有两个，两个所述伺服电机(5)分别设置在两条所述直线滑轨(3)的一端上方且通过支座与所述底板(1)固定连接，所述行星减速机(6)对应两个所述伺服电机(5)有两个，两个所述行星减速机(6)分别设置在两个所述伺服电机(5)的输出端且其输入端与对应的所述伺服电机(5)的输出端固定连接，所述滚珠丝杠(7)对应两个所述伺服电机(5)有两个，两个所述滚珠丝杠(7)分别设置在两个所述行星减速机(6)的输出端且其一端通过联轴器与对应的所述行星减速机(6)的输出端固定连接，两个所述滚珠丝杠(7)远离所述行星减速机(6)的一端通过支座与所述底板(1)连接，所述滚珠丝杠(7)位于所述直线滑轨(3)上方，所述丝杠滑块(8)对应两个所述滚珠丝杠(7)有两组，两组所述丝杠滑块(8)分别套设在两个所述滚珠丝杠(7)的外侧且与对应的所述滚珠丝杠(7)螺纹连接，两组所述丝杠滑块(8)分别与两组所述直线滑块(4)固定连接；疏浚模拟机构包括支撑横梁(9)、用于在水平面上做弧线折返运动的水平摆动组件、用于调节水平摆动组件角度的角度调节组件、用于对泥浆进行吸取的吸泥组件以及用于搅松泥土的搅泥组件，所述支撑横梁(9)设置在两组丝杠滑块(8)的上端且其两端分别与两组丝杠滑块(8)固定连接，水平摆动组件、角度调节组件、吸泥组件以及搅泥组件均设置在所述支撑横梁(9)上。2.如权利要求1所述的一种模拟航道疏浚的离心模型试验装置，其特征在于，水平摆动组件包括转动电机(10)、立轴(11)以及摆动臂(12)，所述转动电机(10)设置在所述支撑横梁(9)上端中部且与所述支撑横梁(9)固定连接，所述转动电机(10)的输出端贯穿所述支撑横梁(9)朝向下方设置，所述立轴(11)对应所述转动电机(10)设置在所述支撑横梁(9)下方，所述立轴(11)的上端通过齿盘以及齿轮与所述转动电机(10)的输出端固定连接，所述立轴(11)的侧面设有刻度线，所述摆动臂(12)设置在所述立轴(11)的底部且其一端通过铰接环与所述立轴(11)的底部铰接，所述摆动臂(12)的内部为中空结构。3.如权利要求1所述的一种模拟航道疏浚的离心模型试验装置，其特征在于，角度调节组件包括调节电机(13)、钢丝绳(14)、升降环(15)以及摆臂拉杆(16)，所述调节电机(13)设置在所述支撑横梁(9)上端且与所述支撑横梁(...
【专利技术属性】
技术研发人员：普晓刚，王斐，安晓宇，乾东岳，王鑫，齐春风，王艳华，闫涛，章日红，刘哲，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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