CN114034842B - 一种用于模拟地下工程施工的试验模型 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于模拟地下工程施工的试验模型，涉及工程施工实验装置技术领域，包括岩土体模型、组装机构与模型更换机构，固定轴插接于连接槽的内部，拉块抵接于竖杆的外侧，连接板的两侧插接有压杆。本发明通过设置套杆、连接槽、固定轴、导块、插杆与固定螺栓，只需简单的操作施工即可完成搭建，节省人力物力，通过设置滑套、弹性杆、连接孔、固定块与拉杆，该机构在对主体框架加固的同时，也可使得搭建更加的省时省力，通过设置支撑框、夹块与滚动辊，使得对岩土体模型的更换方便快捷，通过设置压紧螺栓、压杆、压板、转动块、第二液压杆与固定板，该机构可使对岩土体模型的固定安装更加的方便快速。
Description
技术领域
本发明涉及工程施工实验装置技术领域，具体为一种用于模拟地下工程施工的试验模型。
背景技术
随着我国城市化进程不断加快，国家的综合实力不断增强，城市地下空间技术的进步和利用情况也在持续快速发展。为统筹各类市政规划，采用地下综合管廊与城市地铁的同步建设的方法，能够避免路面反复开挖阻碍交通，大大提高了施工效率，减少了资源的浪费，同时也尽可能的减少了对市民生活的影响，在地下工程施工中，有时会需要用于模拟地下工程施工的试验模型来对城市综合地下管廊及地铁隧道同时或交叉开挖施工进行模拟实验，以完成对沿途影响、相互影响等特性进行实际检验的多种实验内容。
目前，现有的用于模拟地下工程施工的试验模型的搭建与拆分工作较为复杂繁琐，需要大量的人力物力才能完成，对后续的工作效率造成一定的影响，而且实验所用岩土体模型不方便进行更换，该过程费时费力，不便于使用，因此还有一定的改进空间，现有的用于模拟地下工程施工的试验模型存在搭建与拆分工作较为复杂繁琐以及实验所用岩土体模型不方便进行更换的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于模拟地下工程施工的试验模型，具备试验模型的搭建与拆分工作简单快捷以及岩土体模型方便更换等优点，解决了背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现上述试验模型的搭建与拆分工作简单快捷以及岩土体模型方便更换的目的，本发明提供如下技术方案：一种用于模拟地下工程施工的试验模型，包括岩土体模型、组装机构与模型更换机构，所述组装机构包括横杆、纵杆、竖杆、连接块、第一加固杆、第二加固杆与第三加固杆，所述横杆、纵杆与竖杆的两侧均固定连接有固定轴，所述横杆、纵杆与竖杆的两端均套接有套杆，所述套杆的外侧开设有连接槽，所述固定轴插接于连接槽的内部，所述套杆的外表面固定连接有导块，所述导块的内表面插接有插杆，所述插杆的中部转动连接有固定螺栓，所述固定螺栓的下端与套杆螺纹连接，所述第一加固杆与第三加固杆的两端均套接有滑套，所述滑套的内部固定连接有弹性杆，所述弹性杆的内部开设有连接孔，所述第一加固杆与第三加固杆的两侧均固定连接有固定块，所述固定块插接于连接孔的内部，所述滑套的外端固定连接有拉杆，所述第一加固杆的外表面固定连接有卡块，所述卡块的内部卡接有第二加固杆，所述第二加固杆的两端均固定连接有拉块，所述拉块抵接于竖杆的外侧，所述模型更换机构包括支撑框与第一液压杆，所述支撑框的内部转动连接有滚动辊，所述支撑框的内表面固定连接有固定杆，所述固定杆的外表面通过转轴转动连接有转动块，所述支撑框的上侧固定连接有挡板，所述支撑框的上表面固定连接有连接板，所述连接板的两侧插接有压杆，所述压杆的两端固定连接有压板，所述压杆的中部转动连接有压紧螺栓，所述连接板的中部与压紧螺栓螺纹连接，所述压紧螺栓的内端抵接于压板的中部，所述第一液压杆的伸缩端固定连接有固定板。
优选的，所述连接块的外表面与套杆固定连接，所述固定轴与连接槽相适配，所述插杆的形状为U型，所述插杆套接于套杆的外部。
优选的，所述插杆抵接于固定轴的外表面，所述固定螺栓的外端插接有把手，所述固定螺栓的外表面固定连接有夹紧块，所述夹紧块抵接于插杆的内顶壁。
优选的，所述弹性杆的材料为弹簧钢，所述固定块外端的形状为斜面型，所述固定块相适配，所述拉杆的形状为J型，所述拉杆套接于横杆的外表面。
优选的，所述滑套的外侧通过转轴转动连接有挡杆，所述拉杆的外表面固定连接有限位块，所述限位块的形状为L型，所述挡杆的一端插接于限位块的内部，所述卡块的形状为L型。
优选的，所述支撑框的下表面固定连接有夹块，所述滚动辊的数量为若干个，若干个所述滚动辊呈线性阵列分部，所述岩土体模型放置于滚动辊的上表面。
优选的，所述转动块抵接于岩土体模型的下侧，所述挡板抵接于岩土体模型的下部另一侧，所述压杆的形状为U型，所述压板抵接于岩土体模型的正面以及背面。
优选的，所述第一液压杆的上端与横杆固定连接，所述固定板抵接于岩土体模型的上表面，所述支撑框的下表面固定连接有夹块，所述夹块套接于纵杆的外表面。
优选的，所述第三加固杆的外部设有轨道，所述轨道的下部设有机械臂，所述机械臂的下端设有钻头，所述第一加固杆的与第一加固杆内表面均固定安装有第一液压杆，所述竖杆的内侧固定安装有摄像头。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于模拟地下工程施工的试验模型，具备以下有益效果：
1、该用于模拟地下工程施工的试验模型，通过设置套杆、连接槽、固定轴、导块、插杆与固定螺栓，将固定轴插进连接槽内后再通过拧动固定螺栓使插杆紧紧的抵在固定轴的外表面，从而通过固定轴将横杆、纵杆以及竖杆连接固定，以完成对主体框架的搭建，该机构可使得对实验模型主体框架的搭建以及后期的拆分更加的快捷，只需简单的操作施工即可完成，节省人力物力。
2、该用于模拟地下工程施工的试验模型，通过设置滑套、弹性杆、连接孔、固定块与拉杆，将拉杆套在横杆上后，再向内按动弹性杆的上端即可使其与固定块固定，从而通过两端的拉杆将第一加固杆与第三加固杆固定在横杆上，而且通过设置卡块与拉块，可将第二加固杆固定在竖杆上，该机构在对主体框架加固的同时，也可保证搭建安装的快捷性，使得搭建更加的省时省力。
3、该用于模拟地下工程施工的试验模型，通过设置支撑框、夹块与滚动辊，支撑框可通过夹块固定在纵杆的上表面，而且岩土体模型可通过滚动辊在支撑框上滑动，从而方便将岩土体模型从实验装置内移进或移出，使得对岩土体模型的更换方便快捷，极大的节省了人力以及物力。
4、该用于模拟地下工程施工的试验模型，通过设置压紧螺栓、压杆、压板、转动块、第二液压杆与固定板，拧动转动块使其抵在岩土体模型的下侧，然后拧紧压紧螺栓即可通过两侧的压板将岩土体模型压紧固定，最后第二液压杆即可通过固定板将岩土体模型的上部压紧，该机构可使对岩土体模型的固定安装更加的方便快速，方便工人操作，可在一定程度上提高工作效率。
附图说明
图1为本发明正视立体结构示意图；
图2为本发明图1中A处放大结构示意图；
图3为本发明图1中B处放大结构示意图；
图4为本发明后视立体结构示意图；
图5为本发明俯视立体结构示意图；
图6为本发明模型更换机构正视立体结构示意图。
图中：1、支撑框；2、滚动辊；3、岩土体模型；4、转动块；5、横杆；6、压紧螺栓；7、压杆；8、第一液压杆；9、机械臂；10、第一加固杆；11、摄像头；12、连接块；13、第二加固杆；14、纵杆；15、轨道；16、固定板；17、第二液压杆；18、连接槽；19、套杆；20、导块；21、固定轴；22、插杆；23、固定螺栓；24、夹紧块；25、拉杆；26、滑套；27、弹性杆；28、固定块；29、挡杆；30、限位块；31、卡块；32、拉块；33、挡板；34、连接板；35、固定杆；36、压板；38、夹块；39、第三加固杆；40、连接孔；41、竖杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，一种用于模拟地下工程施工的试验模型，包括岩土体模型3、组装机构与模型更换机构，组装机构包括横杆5、纵杆14、竖杆41、连接块12、第一加固杆10、第二加固杆13与第三加固杆39，横杆5、纵杆14与竖杆41的两侧均固定连接有固定轴21，横杆5、纵杆14与竖杆41的两端均套接有套杆19，套杆19的外侧开设有连接槽18，固定轴21插接于连接槽18的内部，套杆19的外表面固定连接有导块20，导块20的内表面插接有插杆22，连接块12的外表面与套杆19固定连接，固定轴21与连接槽18相适配，插杆22的形状为U型，插杆22套接于套杆19的外部，插杆22的中部转动连接有固定螺栓23，固定螺栓23的下端与套杆19螺纹连接，插杆22抵接于固定轴21的外表面，固定螺栓23的外端插接有把手，固定螺栓23的外表面固定连接有夹紧块24，夹紧块24抵接于插杆22的内顶壁，第一加固杆10与第三加固杆39的两端均套接有滑套26，滑套26的内部固定连接有弹性杆27，弹性杆27的内部开设有连接孔40，第一加固杆10与第三加固杆39的两侧均固定连接有固定块28，固定块28插接于连接孔40的内部，滑套26的外端固定连接有拉杆25，弹性杆27的材料为弹簧钢，固定块28外端的形状为斜面型，固定块28相适配，拉杆25的形状为J型，拉杆25套接于横杆5的外表面，滑套26的外侧通过转轴转动连接有挡杆29，拉杆25的外表面固定连接有限位块30，限位块30的形状为L型，挡杆29的一端插接于限位块30的内部，卡块31的形状为L型，第一加固杆10的外表面固定连接有卡块31，卡块31的内部卡接有第二加固杆13，第二加固杆13的两端均固定连接有拉块32，拉块32抵接于竖杆41的外侧，模型更换机构包括支撑框1与第一液压杆8，支撑框1的内部转动连接有滚动辊2，支撑框1的下表面固定连接有夹块38，滚动辊2的数量为若干个，若干个滚动辊2呈线性阵列分部，岩土体模型3放置于滚动辊2的上表面，支撑框1的内表面固定连接有固定杆35，固定杆35的外表面通过转轴转动连接有转动块4，支撑框1的上侧固定连接有挡板33，支撑框1的上表面固定连接有连接板34，连接板34的两侧插接有压杆7，压杆7的两端固定连接有压板36，转动块4抵接于岩土体模型3的下侧，挡板33抵接于岩土体模型3的下部另一侧，压杆7的形状为U型，压板36抵接于岩土体模型3的正面以及背面，压杆7的中部转动连接有压紧螺栓6，连接板34的中部与压紧螺栓6螺纹连接，压紧螺栓6的内端抵接于压板36的中部，第一液压杆8的伸缩端固定连接有固定板16，第一液压杆8的上端与横杆5固定连接，固定板16抵接于岩土体模型3的上表面，支撑框1的下表面固定连接有夹块38，夹块38套接于纵杆14的外表面，第三加固杆39的外部设有轨道15，轨道15的下部设有机械臂9，机械臂9的下端设有钻头，第一加固杆10的与第一加固杆10内表面均固定安装有第一液压杆8，竖杆41的内侧固定安装有摄像头11。
在使用时，将横杆5、纵杆14以及竖杆41的两端均插在连接块12上的套杆19内，并使固定轴21均插进连接槽18内，然后再通过拧动固定螺栓23即可带动插杆22在导块20内向下滑动，并紧紧的抵在固定轴21的外表面，从而通过固定轴21将横杆5、纵杆14以及竖杆41连接固定在连接块12上，以完成对主体框架的搭建，该机构可使得对实验模型主体框架的搭建以及后期的拆分更加的快捷，只需简单的操作施工即可完成，节省人力物力；将拉杆25套在横杆5上后，再向固定块28的方向拉动滑套26，同时内按动弹性杆27的上端(在固定块28的挤压下弹性杆27初始状态为发生弹性形变后的圆弧型)，即可使连接孔40套接在固定块28的外表面，并使弹性杆27恢复原来的竖直状态，可将滑套26与固定块28固定，从而通过两端的拉杆25将第一加固杆10与第三加固杆39固定在横杆5或者纵杆14上，最后再拧动挡杆29使其一端转动插进限位块30即可，然后将第二加固杆13从卡块31的上部开口处卡进其内部，同时保证第二加固杆13两端的拉块32压紧在竖杆41的外侧，即可将第二加固杆13固定在竖杆41上，该机构可通过第一加固杆10、第二加固杆13与第三加固杆39对主体框架加固的同时，也可保证搭建安装的快捷性，使得搭建更加的省时省力；将夹块38套在纵杆14的外表面，即可使支撑框1固定在纵杆14的上表面，而且岩土体模型3可通过滚动辊2在支撑框1上滑动，从而方便将岩土体模型3从实验装置内移进或移出，使得对岩土体模型3的更换方便快捷，极大的节省了人力以及物力；将岩土体模型3通过滚动辊2移动至挡板33的一侧，拧动转动块4使其抵在岩土体模型3的另一侧的下部，然后拧紧压紧螺栓6即可通过压杆7推动压板36，并使其紧紧的抵在岩土体模型3的外表面，从而通过两侧的压板36将岩土体模型3压紧固定，最后第二液压杆17即可通过固定板16将岩土体模型3的上部压紧，即可完成对岩土体模型3的固定，该机构可使对岩土体模型3的固定安装更加的方便快速，方便工人操作，可在一定程度上提高工作效率。
综上，该用于模拟地下工程施工的试验模型通过设置套杆19、连接槽18、固定轴21、导块20、插杆22与固定螺栓23，将固定轴21插进连接槽18内后再通过拧动固定螺栓23使插杆22紧紧的抵在固定轴21的外表面，从而通过固定轴21将横杆5、纵杆14以及竖杆41连接固定，以完成对主体框架的搭建，该机构可使得对实验模型主体框架的搭建以及后期的拆分更加的快捷，只需简单的操作施工即可完成，节省人力物力，通过设置滑套26、弹性杆27、连接孔40、固定块28与拉杆25，将拉杆25套在横杆5上后，再向内按动弹性杆27的上端即可使其与固定块28固定，从而通过两端的拉杆25将第一加固杆10与第三加固杆39固定在横杆5上，而且通过设置卡块31与拉块32，可将第二加固杆13固定在竖杆41上，该机构在对主体框架加固的同时，也可保证搭建安装的快捷性，使得搭建更加的省时省力，通过设置支撑框1、夹块38与滚动辊2，支撑框1可通过夹块38固定在纵杆14的上表面，而且岩土体模型3可通过滚动辊2在支撑框1上滑动，从而方便将岩土体模型3从实验装置内移进或移出，使得对岩土体模型3的更换方便快捷，极大的节省了人力以及物力，通过设置压紧螺栓6、压杆7、压板36、转动块4、第二液压杆17与固定板16，拧动转动块4使其抵在岩土体模型3的下侧，然后拧紧压紧螺栓6即可通过两侧的压板36将岩土体模型3压紧固定，最后第二液压杆17即可通过固定板16将岩土体模型3的上部压紧，该机构可使对岩土体模型3的固定安装更加的方便快速，方便工人操作，可在一定程度上提高工作效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于模拟地下工程施工的试验模型，包括岩土体模型(3)、组装机构与模型更换机构，其特征在于：所述组装机构包括横杆(5)、纵杆(14)、竖杆(41)、连接块(12)、第一加固杆(10)、第二加固杆(13)与第三加固杆(39)，所述横杆(5)、纵杆(14)与竖杆(41)的两侧均固定连接有固定轴(21)，所述横杆(5)、纵杆(14)与竖杆(41)的两端均套接有套杆(19)，所述套杆(19)的外侧开设有连接槽(18)，所述固定轴(21)插接于连接槽(18)的内部，所述套杆(19)的外表面固定连接有导块(20)，所述导块(20)的内表面插接有插杆(22)，所述插杆(22)的中部转动连接有固定螺栓(23)，所述固定螺栓(23)的下端与套杆(19)螺纹连接，所述第一加固杆(10)与第三加固杆(39)的两端均套接有滑套(26)，所述滑套(26)的内部固定连接有弹性杆(27)，所述弹性杆(27)的内部开设有连接孔(40)，所述第一加固杆(10)与第三加固杆(39)的两侧均固定连接有固定块(28)，所述固定块(28)插接于连接孔(40)的内部，所述滑套(26)的外端固定连接有拉杆(25)，所述第一加固杆(10)的外表面固定连接有卡块(31)，所述卡块(31)的内部卡接有第二加固杆(13)，所述第二加固杆(13)的两端均固定连接有拉块(32)，所述拉块(32)抵接于竖杆(41)的外侧，所述模型更换机构包括支撑框(1)与第一液压杆(8)，所述支撑框(1)的内部转动连接有滚动辊(2)，所述支撑框(1)的内表面固定连接有固定杆(35)，所述固定杆(35)的外表面通过转轴转动连接有转动块(4)，所述支撑框(1)的上侧固定连接有挡板(33)，所述支撑框(1)的上表面固定连接有连接板(34)，所述连接板(34)的两侧插接有压杆(7)，所述压杆(7)的两端固定连接有压板(36)，所述压杆(7)的中部转动连接有压紧螺栓(6)，所述连接板(34)的中部与压紧螺栓(6)螺纹连接，所述压紧螺栓(6)的内端抵接于压板(36)的中部，所述第一液压杆(8)的伸缩端固定连接有固定板(16)。
2.根据权利要求1所述的一种用于模拟地下工程施工的试验模型，其特征在于：所述连接块(12)的外表面与套杆(19)固定连接，所述固定轴(21)与连接槽(18)相适配，所述插杆(22)的形状为U型，所述插杆(22)套接于套杆(19)的外部。
3.根据权利要求1所述的一种用于模拟地下工程施工的试验模型，其特征在于：所述插杆(22)抵接于固定轴(21)的外表面，所述固定螺栓(23)的外端插接有把手，所述固定螺栓(23)的外表面固定连接有夹紧块(24)，所述夹紧块(24)抵接于插杆(22)的内顶壁。
4.根据权利要求1所述的一种用于模拟地下工程施工的试验模型，其特征在于：所述弹性杆(27)的材料为弹簧钢，所述固定块(28)外端的形状为斜面型，所述固定块(28)相适配，所述拉杆(25)的形状为J型，所述拉杆(25)套接于横杆(5)的外表面。
5.根据权利要求1所述的一种用于模拟地下工程施工的试验模型，其特征在于：所述滑套(26)的外侧通过转轴转动连接有挡杆(29)，所述拉杆(25)的外表面固定连接有限位块(30)，所述限位块(30)的形状为L型，所述挡杆(29)的一端插接于限位块(30)的内部，所述卡块(31)的形状为L型。
6.根据权利要求1所述的一种用于模拟地下工程施工的试验模型，其特征在于：所述支撑框(1)的下表面固定连接有夹块(38)，所述滚动辊(2)的数量为若干个，若干个所述滚动辊(2)呈线性阵列分部，所述岩土体模型(3)放置于滚动辊(2)的上表面。
7.根据权利要求1所述的一种用于模拟地下工程施工的试验模型，其特征在于：所述转动块(4)抵接于岩土体模型(3)的下侧，所述挡板(33)抵接于岩土体模型(3)的下部另一侧，所述压杆(7)的形状为U型，所述压板(36)抵接于岩土体模型(3)的正面以及背面。
8.根据权利要求1所述的一种用于模拟地下工程施工的试验模型，其特征在于：所述第一液压杆(8)的上端与横杆(5)固定连接，所述固定板(16)抵接于岩土体模型(3)的上表面，所述支撑框(1)的下表面固定连接有夹块(38)，所述夹块(38)套接于纵杆(14)的外表面。
9.根据权利要求1所述的一种用于模拟地下工程施工的试验模型，其特征在于：所述第三加固杆(39)的外部设有轨道(15)，所述轨道(15)的下部设有机械臂(9)，所述机械臂(9)的下端设有钻头，所述第一加固杆(10)的与第一加固杆(10)内表面均固定安装有第一液压杆(8)，所述竖杆(41)的内侧固定安装有摄像头(11)。
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