CN102620991B - 可相对运动的多层加载梁防水结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可相对运动的多层加载梁防水结构，所述加载梁用在试验室内对土压力进行模拟的加载系统中，所述加载梁沿竖直方向多层分布，所述加载梁可前后运动，所述每根加载梁的前侧和后侧各设有一圈防水密封圈。该结构使得加载梁前后运动过程中，与其上方和下方的加载梁之间的间隙，以及加载梁与侧墙之间的间隙，总有多道防水密封圈发挥止水作用。

Description

可相对运动的多层加载梁防水结构
技术领域
本发明涉及一种可相对运动的多层加载梁防水结构，属于土木工程领域。
背景技术
在土木工程中，常常要对土介质中的压力分布进行研究，许多工程上需要解决的问题都与土层中的压力分布有关，例如边坡稳定问题、桩土间相互作用问题以及桩基承载力问题等。但是目前常见的研究手段为通过小比例模型试验来进行研究，但是当模拟的对象存在土介质时，重力成为一个比较难以模拟的物理量，而重力又是导致土体与结构受力变形和破坏的一个基本因素，其固结沉降、对结构的侧向土压力等都是直接由重力产生的。这在小比例的模型试验中很难模拟，这就需要大比例的土介质作为试验对象，并对大比例岩土层施加荷载进行土压力模拟。在模拟中，需要用到加载梁，而加载梁常常被土层中的水所破坏，使得寿命减短，并且加载梁运动时，与其上层和下层的加载梁的摩擦力较大。由于加载梁在工作中需要进行运动，对加载梁的层间接触面和加载梁与侧墙之间接触面进行防水需要采用与其处于静态时不同的防水结构。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种可相对运动的多层加载梁防水结构，其能有效防止水渗入，延长加载梁的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种可相对运动的多层加载梁防水结构，所述加载梁用在试验室内对土压力进行模拟的加载系统中，所述加载梁沿竖直方向多层分布，所述加载梁可前后运动，所述每根加载梁的前侧和后侧各设有一圈防水密封圈。
优选地，所述加载系统安装在一试验坑内，所述试验坑内设有试验土，所述加载系统包括一端安装在试验坑墙上的加载作动器，所述加载作动器沿竖直方向多层分布，每层加载作动器为沿水平方向均匀分布多个，所述加载作动器的另一端通过传力杆与加载梁的后侧面连接，所述加载梁的层数和加载作动器的层数相同，均与试验土中的各土层相对应，所述加载梁的前方为所述试验土。
优选地，所述防水密封圈粘在所述加载梁表面，并且所述防水密封圈的两侧分别设有第一安装块和第二安装块，所述防水密封圈通过第一安装块和第二安装块卡紧定位在所述加载梁表面上。
进一步地，所述每根加载梁的左侧面、右侧面和底部分别设有减摩擦板。
更进一步地，所述减摩擦板粘在一安装板上，所述减摩擦板通过埋头螺栓和所述安装板紧固连接，所述安装板固定在所述加载梁表面上，所述减摩擦板和安装板均通过两侧的第二安装块卡紧定位。
本发明的可相对运动的多层加载梁防水结构，使得加载梁前后运动过程中，与其上方和下方的加载梁之间的间隙，以及加载梁与侧墙之间的间隙，总有多道防水密封圈发挥止水作用。而加载梁的底部减摩擦板和侧面减摩擦板，能够减小多层加载梁之间和加载梁与墙体之间的摩擦系数，达到减小摩擦力效果。
附图说明
图1为本发明中试验室内对土压力进行模拟的加载系统的示意图。
图2为本发明可相对运动加载梁多层分布的结构示意图。
图3为图2的左视图。
图4为本发明中单根加载梁的轴视图。
图5为防水密封圈和减摩擦板的安装结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的试验室内对土压力进行模拟的加载系统，加载系统安装在一试验坑1内，试验坑1内设有试验土2，加载系统包括一端安装在试验坑墙上的加载作动器3，加载作动器3沿竖直方向多层分布，每层加载作动器3为沿水平方向均匀分布多个，加载作动器3的另一端通过传力杆5与加载梁6的后侧面连接，加载梁6的层数和加载作动器3的层数相同，均与试验土2中的各土层相对应，加载梁6的前方为试验土2。
如图2和图4所示的用在上述加载系统中的可相对运动的多层加载梁防水结构，加载梁6沿竖直方向多层分布，加载梁6可前后运动，每根加载梁6的前侧和后侧各设有一圈防水密封圈4。
如图5所示，防水密封圈4粘在加载梁表面6，并且防水密封圈4的两侧分别设有第一安装块9和第二安装块10，防水密封圈4通过第一安装块9和第二安装块10卡紧定位在加载梁表面61上。
如图3和图4所示，每根加载梁6的左侧面、右侧面和底部分别设有减摩擦板8。
如图5所示，减摩擦板8粘在一安装板11上，减摩擦板8通过埋头螺栓12和安装板11紧固连接，安装板11固定在加载梁表面61上，减摩擦板8和安装板11均通过两侧的第二安装块10卡紧定位。本发明的加载梁通常为箱梁，减摩擦板8安装表面需要有一定的平整度和清洁度，而加载梁箱体在制作完毕后难以保证其表面达到减摩擦板的要求，因此需在加载梁箱体表面安装一块减摩擦板底面安装板，来保证其安装面的平整度和清洁度。
通过图5的安装方式，可将减摩擦板8设在每根加载梁的上下左右四个面，可更好地起到减少摩擦的作用，只是成本高于三个面上设置减摩擦板。
如图1所示，加载系统工作时，首先保证各层加载梁6的位置不被试验土2推动，然后每层加载作动器3通过该层的传力杆5对该层的加载梁6加载，加载梁6向前运动推动相应土层，使得该土层变形过大而破坏，加载梁6对对该土层的压力，就是该土层的被动土压力；若每层加载作动器3通过该层的传力杆5对该层的加载梁6卸载，该层加载梁6被相应土层向后推动，直至该土层变形过大而破坏，该土层对加载梁6的压力，就是该土层的主动土压力。如图2所示，加载梁6前后运动过程中，与其上方和下方的加载梁之间的间隙，以及加载梁与侧墙13之间的间隙，总有多道防水密封圈发挥止水作用，间隙中不会有大量水渗出，有效防止试验土中的水分进入加载梁使得加载梁破坏。而加载梁的底部减摩擦板和侧面减摩擦板，能够减小多层加载梁之间和加载梁与墙体之间的摩擦系数，达到减小摩擦力效果。

Claims (4)

1.一种可相对运动的多层加载梁防水结构，所述加载梁（6）用在试验室内对土压力进行模拟的加载系统中，所述加载梁（6）沿竖直方向多层分布，所述加载梁（6）可前后运动，其特征是：所述每根加载梁（6）的前侧和后侧各设有一圈防水密封圈（4），所述防水密封圈（4）粘在所述加载梁表面（61），并且所述防水密封圈（4）的两侧分别设有第一安装块（9）和第二安装块（10），所述防水密封圈（4）通过第一安装块（9）和第二安装块（10）卡紧定位在所述加载梁表面（61）上。
2.根据权利要求1所述的可相对运动的多层加载梁防水结构，其特征是：所述加载系统安装在一试验坑（1）内，所述试验坑（1）内设有试验土（2），所述加载系统包括一端安装在试验坑墙上的加载作动器（3），所述加载作动器（3）沿竖直方向多层分布，每层加载作动器（3）为沿水平方向均匀分布多个，所述加载作动器（3）的另一端通过传力杆（5）与加载梁（6）的后侧面连接，所述加载梁（6）的层数和加载作动器（3）的层数相同，均与试验土（2）中的各土层相对应，所述加载梁（6）的前方为所述试验土（2）。
3.根据权利要求1所述的可相对运动的多层加载梁防水结构，其特征是：所述每根加载梁（6）的左侧面、右侧面和底部分别设有减摩擦板（8）。
4.根据权利要求3所述的可相对运动的多层加载梁防水结构，其特征是：所述减摩擦板（8）粘在一安装板（11）上，所述减摩擦板（8）通过埋头螺栓（12）和所述安装板（11）紧固连接，所述安装板（11）固定在所述加载梁表面（61）上，所述减摩擦板（8）和安装板（11）均通过两侧的第二安装块（10）卡紧定位。
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