CN205120390U - 一种模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置，包括隧道模型、列车模型和动力系统，所述隧道模型包括道床、轨枕、钢轨、PE管片环、相似材料层、螺丝，所述列车模型包括两组轮对、承载板、荷载固定轴，所述动力系统包括电机、牵引线，所述电机通过牵引线与列车模型的承载板连接，并保持牵引线水平。本实用新型能够模拟实体列车，用于不同速度、不同大小列车荷载作用下周围环境动力响应的室内试验研究，并为探索列车循环荷载作用下隧道结构的变形特性、分析列车荷载作用下隧道结构与周围土体的共振问题提供可靠、便捷的试验平台。
Description
技术领域
本实用新型属于地下工程试验技术领域，具体涉及一种模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置。
背景技术
我国正处于地铁快速建设的阶段，列车运行对轨道结构和周围环境的动力响应提出了很高的要求。随着轨道交通网络的逐渐形成，导致了隧道结构和周围环境的动力响应变得更为复杂，使得隧道结构和周围构筑物的不均匀沉降变大，进而引起轨道的不平顺，加剧了列车移动车轮静载对隧道结构和周围环境的影响。目前，现有的地铁隧道动力学试验研究主要有室内模型研究和现场原位测试两种。室内模型由于受场地尺寸的限制，不易实现真车的移动加载。现场原位测试虽然可以用真实的列车运行，但所处环境复杂不易控制，且对监测设备要求较高。现有的列车荷载模拟装置，只可实现固定位置的激振，无法实现列车荷载的移动性，以及无法模拟周围土体的应力路径。而本实验可良好的解决列车荷载的移动性，并且结合了室内模型易于控制的优点。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置，可以较真实的模拟地铁列车运行时产生的动力，为研究列车移动车轮静载对周围环境的影响、隧道结构的变形特性，隧道结构与周围土体的共振问题提供有效可行的实验装置。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置，包括隧道模型、列车模型和动力系统，所述隧道模型包括道床、轨枕、钢轨、PE管片环、相似材料层、螺丝，所述PE管片环通过螺丝等距离固定连接，形成盾构隧道衬砌模型置于相似材料层中，在盾构隧道衬砌模型底部插入竖向螺丝，而后直接浇筑石膏浆形成道床；用氯仿将等距离摆放的轨枕和钢轨粘结形成轨排结构，待第一层整体道床初凝后，将轨排结构置于道床上，再浇筑石膏浆使轨枕完全嵌固在道床内；所述列车模型包括两组轮对、承载板、荷载固定轴，两组轮对置于承载板下表面前后两侧，所述荷载固定轴旋转入承载板固定的孔洞内；所述动力系统包括电机、牵引线，所述电机通过牵引线与列车模型的承载板连接，并保持牵引线水平。
所述轮对包括有机玻璃片、轴和轮子，若干有机玻璃片通过海绵胶带固定形成长方体块，上端固定连接承载板，下端通过氯仿与两个连接轮子的轴粘结固定。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：
本实用新型能够模拟实体列车，用于不同速度、不同大小列车荷载作用下周围环境动力响应的室内试验研究，并为探索列车循环荷载作用下隧道结构的变形特性、分析列车荷载作用下隧道结构与周围土体的共振问题提供可靠、便捷的试验平台。
附图说明
图1为一种模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置的示意图。
图2为一种模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置的横向示意图。
图3为一段道床、钢轨、轨枕布置示意图。
图4为列车模型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对于本实用新型做进一步说明。
如图1至图4所示，一种模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置，包括隧道模型、列车模型和动力系统，所述隧道模型包括道床3、轨枕4、钢轨5、PE管片环9、相似材料层10、螺丝11，所述PE管片环9通过螺丝11等距离固定连接，形成盾构隧道衬砌模型置于相似材料层10中，在盾构隧道衬砌模型底部插入竖向螺丝，而后直接浇筑石膏浆形成道床3；用氯仿将等距离摆放的轨枕4和钢轨5粘结形成轨排结构，待第一层整体道床3初凝后，将轨排结构置于道床3上，再浇筑石膏浆使轨枕4完全嵌固在道床3内；所述列车模型包括两组轮对6、承载板7、荷载固定轴8，两组轮对6置于承载板7下表面前后两侧，所述荷载固定轴8旋转入承载板7固定的孔洞内；所述动力系统包括电机1、牵引线2，所述电机1通过牵引线2与列车模型的承载板7连接，并保持牵引线2水平。
所述轮对6包括有机玻璃片13、轴14和轮子15，若干有机玻璃片13通过海绵胶带12固定形成长方体块，上端固定连接承载板7，下端通过氯仿与两个连接轮子15的轴14粘结固定。
本实用新型装置的工作原理是：用相似材料层10模拟土层，隧道模型模拟隧道结构，列车模型模拟地铁，动力系统模拟地铁列车的动力。装置安装完毕后，启动动力系统，即可提供具有移动性、连续性的列车静载。为研究相关列车静载问题提供强有力的保障。
Claims (2)
1.一种模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置，包括隧道模型、列车模型和动力系统，其特征在于，所述隧道模型包括道床（3）、轨枕（4）、钢轨（5）、PE管片环（9）、相似材料层（10）、螺丝（11），所述PE管片环（9）通过螺丝（11）等距离固定连接，形成盾构隧道衬砌模型置于相似材料层（10）中，在盾构隧道衬砌模型底部插入竖向螺丝，而后直接浇筑石膏浆形成道床（3）；用氯仿将等距离摆放的轨枕（4）和钢轨（5）粘结形成轨排结构，待第一层整体道床（3）初凝后，将轨排结构置于道床（3）上，再浇筑石膏浆使轨枕（4）完全嵌固在道床（3）内；所述列车模型包括两组轮对（6）、承载板（7）、荷载固定轴（8），两组轮对（6）置于承载板（7）下表面前后两侧，所述荷载固定轴（8）旋转入承载板（7）固定的孔洞内；所述动力系统包括电机（1）、牵引线（2），所述电机（1）通过牵引线（2）与列车模型的承载板（7）连接，并保持牵引线（2）水平。
2.根据权利要求1所述的模拟地铁列车移动车轮静载的试验装置，其特征在于，所述轮对（6）包括有机玻璃片（13）、轴（14）和轮子（15），若干有机玻璃片（13）通过海绵胶带（12）固定形成长方体块，上端固定连接承载板（7），下端通过氯仿与两个连接轮子（15）的轴（14）粘结固定。
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