本发明专利技术提供的一种模拟隧洞车辆振动荷载作用下采空区动力响应实验装置，有效解决了在实验过程中采空区上覆的地层内存在地下轨道列车或地下通道，在轨道内的轨道列车以及行驶车辆行进过程中产生的振动对下方的采空区以及周围地层的影响的问题，同时能对存在列车的路段在通车的情况下进行模拟，通过模拟装置将采空区上方通车情况下采空区及其周围地层发生变化的情况进行模拟并记录，还能通过按压装置对列车的重量进行模拟，使得测试时能模拟出更精确的数据，本发明专利技术结构巧妙不仅结构简单并且实用。且实用。且实用。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟隧洞车辆振动荷载作用下采空区动力响应实验装置
[0001]本专利技术涉及一种实验模拟装置，特别是一种模拟隧洞车辆振动荷载作用下采空区动力响应实验装置。
技术介绍
[0002]我国经济的发展极大地提高了人们的出行便利程度，一些高铁地铁隧洞交通线路不可避免地要穿越采空区。轨道交通在高速行进过程中产生振动，在列车行进过程中，振动源的位置也是沿轨道不断变化运动。高速轨道交通对沉降变形控制要求极为严格，为探究轨道交通振动载荷对采空区地层沉降的影响作用规律，亟待设计一种能够模拟隧洞动荷载作用对下伏地层含有采空区的动力作用机制的物理模型试验。
[0003]为了更好地模拟不同地块层的轨道振动荷载作用下地层的动力响应机制，试验装置不仅可以实现对水平地层进行模拟，而且还应满足对倾斜地层开展模拟进行试验。因此，开展对具有一定倾角地层采空区受隧洞振动荷载的动力响应机制的物理模型试验，探索在这些多因素耦合作用对采空区地层诱发沉降作用机制及规律具有很高的理论及现实意义。
技术实现思路
[0004]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术提供了一种模拟隧洞车辆振动荷载作用下采空区动力响应实验装置，有效解决了在实验过程中采空区上部地层内存在地下轨道，在轨道内的列车以及汽车进行行进过程中对下方的采空区以及周围地层产生的振动以及压力作用下的影响的问题，其解决的技术方案是，包括传感器，其特征在于，还包括用于承载各个模拟层及各个传感器的沉降模拟箱，沉降模拟箱下端面左侧与支撑座上端面左侧之间转动连接，转轴与沉降模拟箱下端面之间固定连接，转轴伸出支撑座部位固定连接有角度指针，沉降模拟箱由方形底板、固定连接在底板前侧面的前挡板、固定连接在下底板后侧面的后挡板组成，下底板左侧面与右侧面上均开设有穿透前挡板与后挡板的弧形槽，弧形槽内均转动连接有转动杆，转动杆上均固定连接有倾斜板，倾斜板宽度与前挡板后侧面到后挡板前侧面之间距离相同，转动杆伸出前挡板部位均固定连接有垂直于转动杆轴线的指针，固定连接在前挡板上的与指针相配合的刻度盘，倾斜板上端转动连接有平行杆，左侧倾斜板左侧和右侧倾斜板右侧的前挡板与后挡板之间分别固定连接有支撑板，左侧支撑板与左侧倾斜板之间设有倾斜板角度调节装置，右侧支撑板与右侧倾斜板之间设有倾斜板角度固定装置，位于下底板下底面右侧与支撑座右侧之间设有液压千斤顶；一种模拟隧洞车辆振动荷载作用下采空区动力响应实验装置，其特征在于，还包括内部列车模拟装置，所述内部列车模拟装置包括用于模拟隧道的模拟筒，固定连接在模拟筒内且均匀间隔布置的多个转动电机，各个转动电机转轴上均固定连接有偏心轮，位于转动筒内侧壁上固定连接有内置通电线的滑道，各个转动电机侧面上与滑道相对应位置处均固定连接有与滑道位置相对应的轨道，滑道与轨道之间的空间内设有平行布置的螺纹轴与导杆，螺纹轴经驱动电机进行驱动，螺纹轴上螺纹连接有经导杆进行导向的滑动块，滑动
块内转动连接有接触块，接触块同时与滑道和轨道之间相接触，在接触块将不同的轨道与滑道之间相连接时该轨道连接的转动电机开始转动，在接触块断开连接时转动电机停止转动，滑动块经螺纹轴进行驱动并沿导轨进行往复运动。
[0005]作为优选，还包括用于对隧道模拟筒进行施加模拟重力的按压装置，所述按压装置包括固定连接在模拟箱侧面上的支撑架，支撑架上端固定连接的第二支撑板，第二支撑板上固定连接的支撑电机，支撑电机转轴竖向布置且向上伸出，支撑电机转轴上开设有螺纹且螺纹连接有压板，压板两端固定连接有向下伸伸出且与支撑板之间滑动连接的弹性压杆，弹性压杆下端均固定连接有与模拟筒外轮廓相配合的压爪。
[0006]作为优选，所述倾斜板角度调节装置包括纵向转动连接在左侧支撑板上的螺纹套，螺纹套内转动连接有螺纹调节杆，螺纹调节杆右端转动连接有左连接套，左连接套左端与螺纹调节杆右端之间转动连接，左连接套右端与左侧倾斜板左侧面之间纵向转动连接。
[0007]作为优选，所述倾斜板角度固定装置包括纵向转动连接在右支撑板上的定位套，定位套内侧面上均匀间隔排布有多个卡齿，定位套内滑动连接有定位杆，定位杆上固定有与定位套内卡齿相配合的卡块，当卡块与卡齿错位时定位杆与定位套之间滑动连接，当定位杆转动九十度时卡块与卡齿之间相配合并使定位杆与定位套之间不能进行滑动运动。
[0008]作为优选，所述定位杆左端转动连接有右连接套，右连接套左端与右侧倾斜板右侧面之间纵向转动连接，右连接套右端与定位杆左端面之间转动连接。
[0009]作为优选，所述弧形槽内转动连接的转动杆与弧形槽之间密封转动连接，所述转动杆上固定连接的倾斜板与前挡板和后挡板之间密封滑动连接。
[0010]作为优选，所述平行杆由前平行杆与后平行杆组成，前平行杆左端与左倾斜板上端面前端之间纵向转动连接，前平行杆右端与右倾斜板上端面前端之间纵向转动连接，后平行杆左端与左倾斜板上端面后端之间纵向转动连接，后平行杆右端与有倾斜板上端面后端之间纵向转动连接，所述前平行杆与后平行杆上端面之间始终保持在一个平面，前平行杆与后平行杆前侧面之间平行。
[0011]作为优选，所述液压千斤顶位于支撑座上端面右侧向下开设的收容槽内，液压千斤顶上端与下底板下底面右侧之间纵向转动连接，液压千斤顶下端与收容槽下底面之间纵向转动连接。
[0012]作为优选，所述后挡板上开设有挖煤口。
[0013]本专利技术有益效果是： 1.在使用过程中能准确的调整沉降模拟箱的倾斜角度的问题；2.在调节过程中能准确的反应出倾斜角度，将倾斜板的倾斜角度与模拟箱倾斜角度调整为一致，能有效提高实验数据的准确性；3.沉降模拟箱的倾斜角度与倾斜板的支撑角度能进行比较；4.在进行实验时左右两侧的倾斜板始终保持竖直状态；5.在填埋模拟层过程中能将模拟箱先调整到实验时的角度，再进行填埋实验模拟层，能使填埋的模拟层的角度及厚度都是符合实验时所需要的模拟层的厚度；6.在设置传感器时使传感器始终与倾斜板保持平行就能保证在实验时传感器为竖直状态，使实验数据更加准确；7.能通过列车模拟装置能对采空区下方的采空区地层进行模拟并通过传感器将周围地层的变化进行记录；8.能通过列车模拟装置内的螺纹杆的驱动电机的正反转不停的切换实现对列车的循环行驶进行模拟；9.能通过按压装置对列车的重量进行模拟，使得测试时能模拟出更精确的数据。
附图说明
[0014]图1为本专利技术整体示意图。
[0015]图2为本专利技术整体示意图B区域放大图。
[0016]图3为本专利技术整体示意图C区域放大图。
[0017]图4为本专利技术整体示意图第二视角。
[0018]图5为本专利技术剖视图。
[0019]图6为本专利技术列车模拟装置局部剖视图。
[0020]图7为本专利技术列车模拟装置局部剖视图第二视角。
[0021]图8为本专利技术列车模拟装置局部剖视图A区域局部放大图。
[0022]图9为本专利技术列车模拟装置局部剖视图第三视角。
[0023]附图标记1.支撑座，2.液压千斤顶，3.沉降模拟箱，4.转轴，5.角度指本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟隧洞车辆振动荷载作用下采空区动力响应实验装置，包括传感器，其特征在于，还包括用于承载各个模拟层及各个传感器的沉降模拟箱（3），沉降模拟箱（3）下端面左侧与支撑座（1）上端面左侧之间转动连接，转轴（4）与沉降模拟箱（3）下端面之间固定连接，转轴（4）伸出支撑座（1）部位固定连接有角度指针（5），沉降模拟箱（3）由方形下底板（6）、固定连接在下底板（6）前侧面的前挡板（7）、固定连接在下底板（6）后侧面的后挡板（8）组成，下底板（6）左侧面与右侧面上均开设有穿透前挡板（7）与后挡板（8）的弧形槽（9），弧形槽（9）内均转动连接有转动杆（10），转动杆（10）上均固定连接有倾斜板（11），倾斜板（11）宽度与前挡板（7）后侧面到后挡板（8）前侧面之间距离相同，转动杆（10）伸出前挡板（7）部位均固定连接有垂直于转动杆（10）轴线的指针，固定连接在前挡板（7）上的与指针相配合的刻度盘（12），倾斜板（11）上端转动连接有平行杆（13），左侧倾斜板（11）左侧和右侧倾斜板（11）右侧的前挡板（7）与后挡板（8）之间分别固定连接有支撑板（14），左侧支撑板（14）与左侧倾斜板（11）之间设有倾斜板角度调节装置（15），右侧支撑板（14）与右侧倾斜板（11）之间设有倾斜板角度固定装置（16），位于下底板（6）下底面右侧与支撑座（1）右侧之间设有液压千斤顶（2）；还包括内部列车模拟装置，所述内部列车模拟装置包括用于模拟隧道的模拟筒（27），固定连接在模拟筒内且均匀间隔布置的多个转动电机（28），各个转动电机转轴上均固定连接有偏心轮（29），位于转动筒内侧壁上固定连接有内置通电线的滑道（30），各个转动电机侧面上与滑道相对应位置处均固定连接有与滑道位置相对应的轨道（31），滑道与轨道之间的空间内设有平行布置的螺纹轴（32）与导杆（33），螺纹轴经驱动电机（34）进行驱动，螺纹轴上螺纹连接有经导杆进行导向的滑动块（35），滑动块内转动连接有接触块（36），接触块同时与滑道和轨道之间相接触，在接触块将不同的轨道与滑道之间相连接时该轨道连接的转动电机开始转动，在接触块断开连接时转动电机停止转动，滑动块经螺纹轴进行驱动并沿导轨进行往复运动。2.根据权利要求1所述一种模拟隧洞车辆振动荷载作用下采空区动力响应实验装置，其特征在于，还包括用于对隧道模拟筒进行施加模拟重力的按压装置，所述按压装置包括固定连接在模拟箱侧面上的支撑架（37），支撑架上端固定连接的第二支撑板（38），第二支撑板上固定连接的支撑电机（39），支撑电机转轴竖向布置且向上伸出，支撑电机转轴上开设有螺纹且螺纹连接有压板（40），压板两端固定连接有向下伸伸出且与支撑板之间滑动连接的弹性压杆（41），弹性压杆下端均固定连接有与模拟筒外轮廓相配合的压爪（42）。3.根据权利要求1所述一种模拟隧洞...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兴胜，张帆，刘云，颜少彬，谭海成，姜彤，张昕，黄志全，董金玉，强勤国，
申请(专利权)人：河南新华五岳抽水蓄能发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。