高铁路基试验装置

1.本实用新型涉及高铁技术领域，特别涉及高铁路基试验装置。


背景技术：

2.高速铁路的速度给人们带来便利的同时,也存在着一定的隐患，因此,高速铁路路基的长期稳定性问题,一直并且将在很长一段时间内成为政府和科研工作者关注的焦点，现场测试是评估轨道-路基系统在各因素耦合条件下动力响应的最直接的方法,同时也可以为下一步的研究提供更多的数据。
3.但是,现场测试研究需要耗费大量时间,并且由于铁路系统天然的封闭性,现场测试所能获得的数据有限，模型试验是揭示事物一般规律和机理的重要方法，对于高铁路基以及其他公路、铁路路基来说,模型试验可以通过控制荷载幅值、频率以及加载次数的变化来模拟多种类、多车次的交通工具经过产生的移动荷载，同时,模型试验也可以模拟环境因素，因此,模型试验也被学者作为研究路基长期动力稳定性的重要方法，对于开展循环动荷载下路基模型的动力响应模型试验研究十分必要，因此，本实用新型提供了高铁路基试验装置。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供高铁路基试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：高铁路基试验装置，包括有模型箱、底座、钢化玻璃、伸缩支撑管和监测系统，所述模型箱沿宽度方向的一侧为厚钢板，该侧与底座加密区域同侧，所述模型箱沿宽度方向的另一侧中心处开设有凹槽，所述模型箱上位于所述凹槽开口的两侧中心处开设有t型滑槽，所述模型箱上位于所述t型滑槽中滑动连接有t型滑块，所述t型滑块的顶部上位于所述模型箱的外侧通过螺栓固定安装有活动架，所述活动架内部远离t型滑块的一侧均匀固定安装有若干个弹簧，所述弹簧的顶部之间通过螺栓固定安装有支撑板，所述支撑板的另一侧两端中心处通过螺栓固定安装有支撑杆，且所述支撑杆的顶端贯穿延伸至所述t型滑块中开设的孔洞内，所述支撑板上位于所述弹簧的一侧中心处通过螺栓固定安装有t型握把。
6.综上，本实用新型的技术效果和优点：
7.1、本实用新型中，通过t型滑槽中将t型滑块和活动架移动到任意位置，从而实现对模型箱中凹槽中挡板的支撑固定，便于对凹槽中不同大小的挡板进行固定安装，通过拉动t型握把带动支撑板压缩弹簧，使得支撑杆进入到孔洞中，当不同高度的挡板进入凹槽后，调节t型滑块的位置，松下t型握把使得弹簧复位带动支撑板上的支撑杆顶出孔洞中，利用支撑杆的顶端对挡板进行支撑固定，利用弹簧弹力对挡板在凹槽中固定，操作简单方便，使用性能强。
8.2、本实用新型中能对实际工程项目的路基土体进行模型试验，模拟动荷载作用下路基的动力响应，对路基内部土的沉降进行监测，同时可配合图像识别仪器对路基在动力
荷载作用下的位移场进行识别监测，可为实际工程提供更为准确的实验数据有助于更加深入开展动荷载对路基影响的研究，本实用新型可根据不同工程需要，通过调节伸缩支撑管对不同位置处的路基内部土体沉降进行监测，同时可根据路基高度改变模型箱凹槽围挡结构的高度以便于路基模型的填筑，达到可适用于开展多种尺寸路基模型试验的作用。
附图说明
9.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
10.图1为本技术实施例中高铁路基试验装置结构示意立体图；
11.图2为本技术实施例中高铁路基试验装置的模型箱t型滑槽结构示意图；
12.图3为图1中a处结构示意放大图；
13.图4为本技术实施例中高铁路基试验装置的活动架和t型滑块内部结构示意图。
14.图5为本技术实施例中高铁路基试验装置的模型箱内部结构示意侧视图；
15.图中：1、模型箱；11、t型滑槽；12、t型滑块；2、底座；21、螺丝；3、钢化玻璃；4、伸缩支撑管；5、监测系统；6、凹槽；7、活动架；71、弹簧；72、支撑板；73、支撑杆；74、孔洞；75、t型握把；76、活动孔；77、连接孔。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
17.实施例：参考图1-5所示的高铁路基试验装置，包括有模型箱、底座、钢化玻璃、伸缩支撑管和监测系统，模型箱沿宽度方向的一侧为厚钢板，该侧与底座加密区域同侧，模型箱沿宽度方向的另一侧中心处开设有凹槽，模型箱上位于凹槽开口的两侧中心处开设有t型滑槽，模型箱上位于t型滑槽中滑动连接有t型滑块，t型滑块的顶部上位于模型箱的外侧通过螺栓固定安装有活动架，活动架内部远离t型滑块的一侧均匀固定安装有若干个弹簧，弹簧的顶部之间通过螺栓固定安装有支撑板，支撑板的另一侧两端中心处通过螺栓固定安装有支撑杆，且支撑杆的顶端贯穿延伸至t型滑块中开设的孔洞内，支撑板上位于弹簧的一侧中心处通过螺栓固定安装有t型握把。
18.其中，底座为长条形方钢材料，且焊接在模型箱底部一侧，便于模型箱的移动与放置，为模型箱提供稳定的支撑力保证在路基自重及简谐荷载作用下底部钢板不发生弯曲变形，底座加密区域上方可进行动荷载加载，模型箱为长方体框架结构，采用5mm厚角钢焊接而成，底部为10mm厚钢板，模型箱四周沿长度方向的两侧面为厚度15mm的钢化玻璃，钢化玻璃需满足足够高的强度与透明度，高强度保证在试验过程中玻璃不碎裂，高透明度可便于试验过程中通过图像识别技术对路基土体的位移场进行识别。
19.其中，底座的底部一侧焊接固定有若干个螺丝，且螺丝顶部位于模型箱中设置有
支撑杆，伸缩支撑管由直径不同的两钢管套装组成，且小直径钢管活动插入大直径钢管顶部中，大直径钢管的一端与模型箱底部的螺丝拧紧连接，在试验设计时确定好需要进行土体内部沉降监测的点位，通过监测点位焊接螺丝内壁焊接，大直径钢管的顶端开有一对小孔，两小孔中心连接线平行于水平线，用于与小直径钢管连接。小直径钢管的上均匀开有多对相同直径的小孔，通过直径小于小孔的螺栓插入两钢管小孔的位置改变伸缩支撑管的长度，从而达到需要监测点位的高度，此后便可在伸缩管上方安装土体位移监测仪器，对动荷载作用下的土体内部沉降进行监测。
20.其中，支撑杆位于模型箱中设置有监测系统，且监测系统包括数据采集设备、位移传感器、动态土压力盒、加速度计和高像素摄像机，的的数据采集设备为采集各个设备的信号，并处理得到相应的数据。的位移传感器可以布置在路基的表面与内部以监测位移；的土压力盒布置在路基内部以监测图中的动态土压力；的加速度计是埋深在路基内部监测路基的振动加速度。的高像素摄像机可以为图像识别技术提供高清晰度的照片。位移传感器、动态土压力盒、加速度计、高像素摄像机通过线路与数据采集设备连接。
21.其中，活动架远离t型滑块的一侧中心处开设有活动孔，t型握把顶部贯穿活动孔延伸至活动架的外部一侧。
22.其中，活动架位于t型滑块的一侧开设有连接孔，且支撑杆活动贯穿在连接孔和孔洞中，且支撑杆的顶端贯穿延伸至凹槽中。
23.本实用工作原理：通过t型滑槽中将t型滑块和活动架移动到任意位置，从而实现对模型箱中凹槽中挡板的支撑固定，便于对凹槽中不同大小的挡板进行固定安装，通过拉动t型握把带动支撑板压缩弹簧，使得支撑杆进入到孔洞中，当不同高度的挡板进入凹槽后，调节t型滑块的位置，松下t型握把使得弹簧复位带动支撑板上的支撑杆顶出孔洞中，利用支撑杆的顶端对挡板进行支撑固定，利用弹簧弹力对挡板在凹槽中固定，操作简单方便，使用性能强，模拟动荷载作用下路基的动力响应，对路基内部土的沉降进行监测，同时可配合图像识别仪器对路基在动力荷载作用下的位移场进行识别监测，可为实际工程提供更为准确的实验数据有助于更加深入开展动荷载对路基影响的研究，本实用新型可根据不同工程需要，通过调节伸缩支撑管对不同位置处的路基内部土体沉降进行监测，同时可根据路基高度改变模型箱凹槽围挡结构的高度以便于路基模型的填筑，达到可适用于开展多种尺寸路基模型试验的作用。
24.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.高铁路基试验装置，包括有模型箱(1)、底座(2)、钢化玻璃(3)、伸缩支撑管(4)和监测系统(5)，其特征在于：所述模型箱(1)沿宽度方向的一侧为厚钢板，该侧与底座(2)加密区域同侧，所述模型箱(1)沿宽度方向的另一侧中心处开设有凹槽(6)，所述模型箱(1)上位于所述凹槽(6)开口的两侧中心处开设有t型滑槽(11)，所述模型箱(1)上位于所述t型滑槽(11)中滑动连接有t型滑块(12)，所述t型滑块(12)的顶部上位于所述模型箱(1)的外侧通过螺栓固定安装有活动架(7)，所述活动架(7)内部远离t型滑块(12)的一侧均匀固定安装有若干个弹簧(71)，所述弹簧(71)的顶部之间通过螺栓固定安装有支撑板(72)，所述支撑板(72)的另一侧两端中心处通过螺栓固定安装有支撑杆(73)，且所述支撑杆(73)的顶端贯穿延伸至所述t型滑块(12)中开设的孔洞(74)内，所述支撑板(72)上位于所述弹簧(71)的一侧中心处通过螺栓固定安装有t型握把(75)。2.根据权利要求1所述高铁路基试验装置，其特征在于：所述底座(2)为长条形方钢材料，且焊接在所述模型箱(1)底部一侧，所述模型箱(1)为长方体框架结构，采用5mm厚角钢焊接而成，底部为10mm厚钢板，所述模型箱(1)四周沿长度方向的两侧面为厚度15mm的钢化玻璃(3)。3.根据权利要求1所述高铁路基试验装置，其特征在于：所述底座(2)的底部一侧焊接固定有若干个螺丝(21)，且所述螺丝(21)顶部位于所述模型箱(1)中设置有所述支撑杆(73)，所述伸缩支撑管(4)由直径不同的两钢管套装组成，且小直径钢管活动插入大直径钢管顶部中。4.根据权利要求1所述高铁路基试验装置，其特征在于：所述支撑杆(73)位于所述模型箱(1)中设置有所述监测系统(5)，且所述监测系统(5)包括数据采集设备、位移传感器、动态土压力盒、加速度计和高像素摄像机。5.根据权利要求1所述高铁路基试验装置，其特征在于：所述活动架(7)远离所述t型滑块(12)的一侧中心处开设有活动孔(76)，所述t型握把(75)顶部贯穿所述活动孔(76)延伸至所述活动架(7)的外部一侧。6.根据权利要求1所述高铁路基试验装置，其特征在于：所述活动架(7)位于所述t型滑块(12)的一侧开设有连接孔(77)，且所述支撑杆(73)活动贯穿在所述连接孔(77)和所述孔洞(74)中，且所述支撑杆(73)的顶端贯穿延伸至所述凹槽(6)中。

技术总结
本实用新型公开了高铁路基试验装置，涉及高铁领域，包括有模型箱、底座、钢化玻璃、伸缩支撑管和监测系统，其特征在于：模型箱沿宽度方向的另一侧中心处开设有凹槽，模型箱上位于凹槽开口的两侧中心处开设有T型滑槽，模型箱上位于T型凹槽中滑动连接有T型滑块，T型滑块的顶部上位于模型箱的外侧通过螺栓固定安装有活动架，活动架内部远离T型滑块的一侧均匀固定安装有若干个弹簧，弹簧的顶部之间通过螺栓固定安装有支撑板。当不同高度的挡板进入凹槽后，调节T型滑块的位置，松下T型握把使得弹簧复位带动支撑板上的支撑杆顶出孔洞中，利用支撑杆的顶端对挡板进行支撑固定，利用弹簧弹力对挡板在凹槽中固定，操作简单方便，使用性能强。能强。能强。


技术研发人员：童立红 管凌霄 黄志刚 叶治军 孙洋 丁海滨
受保护的技术使用者：华东交通大学
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/10/20