【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基坑工程模型试验领域，主要设计一种高重力下可同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置。
技术介绍
1、随着城市建设的提升，地下空间已经得到广泛开发利用，基坑工程也朝着更深、更大的方向发展。在沿海软黏土深厚等土质条件较差的地区，基坑失稳事故频有发生。目前，已经存在多种基坑隆起稳定性分析方法，但是这些方法在基坑的破坏模式和滑动面的确定上存在差异。基坑失稳的机理仍然需要进一步研究和明确。通过对各地区基坑失稳案例的分析和研究，可以更好地理解基坑失稳的机理，并采取相应的措施来提高基坑的稳定性。基坑失稳的案例虽多，但进行现场还原比较困难，数值模拟也受限于边界条件和土体条件等参数的设置。在离心机模型试验中，高重力下模型和原型的自重应力场相等、变形相似、破坏机理相同，可以更好地模拟基坑的变形与稳定，在基坑工程研究领域得到了广泛的应用。
2、申请号为cn201711401425.3的中国专利涉及一种深基坑失稳对邻近埋地管道造成影响的物理模型试验装置，装置框架包括矩形开口、弹簧支座滑道和弧形沟槽，矩形开口位于装置主体左右两侧，每侧各有上下设置至少两个矩形开口；管道滑动平台包括滑槽、管道支架和套筒，滑槽位于矩形开口上下端，管道支架可滑动地位于滑槽内，套筒内嵌入管道支架所设圆环内，埋地管道的两端分别位于左右套筒内；弹簧支座滑道位于装置框架前端中间部位，弧形沟槽设在装置框架底端中间；支护结构包括弹簧支座、弹簧和挡土板。该专利可模拟在深基坑失稳的情况，对邻近不同位置、不同直径的埋地管道所造成的影响，测量、分析埋地管道在试验过程中的应变
3、在探究基坑变形和稳定机理时，通常需要进行多组不同基坑开挖工况的离心机模型试验。然而，离心机试验每次只能模拟一种工况，更换模拟工况时需重复操作步骤，浪费时间。同时，多组试验的经济成本较高。因此，为减少试验中土体的固结时间，提高模型箱的空间利用率，降低经济成本，设计一种可在高重力下同时进行多组基坑开挖试验的可视化装置就显得非常重要。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的不足，本专利技术提供一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，本专利技术节约了时间成本和经济成本的同时实现各组试验的可视化，便于各组试验的观察记录和分析；本专利技术降低试验中板件变形对相邻试验的影响；本专利技术实现土体固结过程中的排水，降低水体对相邻试验土体的影响。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，包括安装有模型箱的离心机，所述模型箱的内部放置有与模型箱内轮廓尺寸相同的试验箱；
4、所述试验箱包括底板，所述底板的两侧通过侧向螺栓固定连接有侧板，所述侧板和底板形成u型结构；
5、所述u型结构内均匀设有多个有机玻璃板，所述有机玻璃板通过固定结构与u型结构固定连接。
6、进一步地，所述固定结构包括下档条，所述下档条与底板固定连接，所述有机玻璃板位于下档条一侧，所述有机玻璃板远离下档条的一面设有下压条，所述有机玻璃板和下压条的对应处通过螺栓与下档条固定连接。
7、更进一步地，所述有机玻璃板、下档条和下压条的底部均一一对应连通开设有排水孔。
8、更进一步地，所述固定结构还包括竖向档条，所述竖向档条与侧板固定连接，所述有机玻璃板位于竖向档条一侧，所述有机玻璃板远离竖向档条的一面设有竖向压条，所述有机玻璃板和竖向压条的对应处通过螺栓与竖向档条固定连接。
9、进一步地，所述有机玻璃板的上方对应设有多个槽钢，所述槽钢通过螺栓与有机玻璃板的顶部固定连接，所述槽钢的两端通过螺栓与侧板固定连接。
10、更进一步地，所述下档条和竖向档条靠近有机玻璃板的一面均开设有安装槽，所述安装槽上嵌入安装有防水橡胶。
11、更进一步地，所述安装槽宽度为5mm，深度为4.2mm。
12、更进一步地，所述有机玻璃板的数量为3块。
13、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
14、(1)本专利技术通过有机玻璃板分隔为多个区域，可同时模拟多组基坑开挖工况，节约了时间成本和经济成本的同时实现各组试验的可视化，便于各组试验的观察记录和分析；通过有机玻璃板的可拆卸式连接，方便了安装和维护，通过黏土试验中土体的标记，进行piv试验，更有助于多区域基坑变形分析及破坏机理分析，大大节省了分析效率，从而指导软黏土地区实际工程的设计和施工。
15、(2)本专利技术通过固定结构的结构设计，通过下档条和竖向档条分别与底板和侧板固定连接，然后用下压条和竖向压条通过螺栓将有机玻璃板固定在档条上，既减少了有机玻璃板和固定装置与侧板以及底板的接触受力面积，以降低试验中板件变形对相邻试验的影响；同时方便有机玻璃板的拆卸，有助于多区域基坑变形分析及破坏机理分析；同时通过顶部设置的槽钢用于加固有机玻璃板，进一步降低试验中板件变形对相邻试验的影响。
16、(3)本专利技术通过排水孔的结构设计，使水体能够顺利引出，实现土体固结过程中的排水，同时通过在下档条及竖向档条上设置的防水橡胶，使水体能够从排水孔中单一方向排水，降低水体对相邻试验土体的影响。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，包括安装有模型箱的离心机，所述模型箱的内部放置有与模型箱内轮廓尺寸相同的试验箱；
2.根据权利要求1中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述固定结构包括下档条(4)，所述下档条(4)与底板(2)固定连接，所述有机玻璃板(3)位于下档条(4)一侧，所述有机玻璃板(3)远离下档条(4)的一面设有下压条(5)，所述有机玻璃板(3)和下压条(5)的对应处通过螺栓与下档条(4)固定连接。
3.根据权利要求2中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述有机玻璃板(3)、下档条(4)和下压条(5)的底部均一一对应连通开设有排水孔。
4.根据权利要求2中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述固定结构还包括竖向档条(6)，所述竖向档条(6)与侧板(1)固定连接，所述有机玻璃板(3)位于竖向档条(6)一侧，所述有机玻璃板(3)远离竖向档条(6)的一面设有竖向压条(7)，所述有机玻璃板(3)和竖
5.根据权利要求1中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述有机玻璃板(3)的上方对应设有多个槽钢(8)，所述槽钢(8)通过螺栓与有机玻璃板(3)的顶部固定连接，所述槽钢(8)的两端通过螺栓与侧板(1)固定连接。
6.根据权利要求3中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述下档条(4)和竖向档条(6)靠近有机玻璃板(3)的一面均开设有安装槽，所述安装槽上嵌入安装有防水橡胶。
7.根据权利要求6中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述安装槽宽度为5mm，深度为4.2mm。
8.根据权利要求6中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述有机玻璃板(3)的数量为3块。
...【技术特征摘要】
1.一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，包括安装有模型箱的离心机，所述模型箱的内部放置有与模型箱内轮廓尺寸相同的试验箱；
2.根据权利要求1中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述固定结构包括下档条(4)，所述下档条(4)与底板(2)固定连接，所述有机玻璃板(3)位于下档条(4)一侧，所述有机玻璃板(3)远离下档条(4)的一面设有下压条(5)，所述有机玻璃板(3)和下压条(5)的对应处通过螺栓与下档条(4)固定连接。
3.根据权利要求2中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述有机玻璃板(3)、下档条(4)和下压条(5)的底部均一一对应连通开设有排水孔。
4.根据权利要求2中所述一种实现高重力下同时模拟多组基坑开挖的可视化试验装置，其特征在于，所述固定结构还包括竖向档条(6)，所述竖向档条(6)与侧板(1)固定连接，所述有机玻璃板(3)位于竖向档条(6)一...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋许根，程雪松，柏威伟，甄洁，雷华阳，王志勇，王哲，王祥，朱孟君，曹楠，龚标，杨永刚，潘文超，胡超，徐夏，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
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。