[发明专利]一种卧式隧道衬砌模型试验台台面可封土导向推力板

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，特别涉及隧道衬砌模型试验研究用的推力板。

背景技术

可封土导向推力板是隧道衬砌模型试验研究中的一个关键结构，涉及到水平推力是否能准确平行地施加，围岩内部受力是否均匀，衬砌模型受力是否一致等。

采用推力板实现正方形围岩的水平四面加载，需防止围岩大量外溢，因此导向和封土是推力板的关键设计。现有装置主要有两种，均采用置于试验台台面的四块工字型推板形成口字型结构，每块推板由两个液压缸进行水平驱动。第一种采用四块一样的推板，推板间依次超出一部分，四面受力时，各推板均有两种运动：一是向推板后液压驱动机构推动方向前移压紧围岩，一是在邻近推板推动下向邻近推力方向移动。第二种采用两长两短对称结构，邻近推板间采用L型角钢与滑动滚柱结构，可实现封土及相互滑动导向。

采用第一种结构的问题是：推板简单放置于试验台面之上，底部会受到左右不均的较大摩擦力，造成推板左右受力不均，四块推板易形成菱形结构，使得围岩及衬砌模型受力不均，影响测试结果；较大摩擦力还会使推板有前倾现象，造成围岩上下受力不均，影响测试结果。采用第二种结构的问题是：因每块推板受两个液压缸驱动，推板简单放置于试验台面之上，底部会受到左右不均的较大摩擦力，造成推板左右受力不均，对L型角钢和相应滑动滚柱要求较高；L型角钢与滑动滚柱置于推板内侧与围岩接触，占用了围岩内部空间，使得围岩受力变成了两层，即推板平面和滑槽外侧平面均参与了力的传递，使得围岩受力不均。因推力板质量近600kg，两种方案的推力板向液压缸收缩方向移动时均需要利用较大的外力，如液压或起吊装置，成本较大。

发明内容

本发明的目的就是提供一套成本低廉、操作性好、满足试验条件的试验台推力板导向结构。

本发明为解决原有结构上的问题，所实施的具体技术方案是：

卧式隧道衬砌模型试验台台面可封土导向推力板，包括设有十字筋的推板和试验台面，推板的两条垂向十字筋的下方设有“凹”形槽，凹”形槽焊接在试验台面上，底部设有滚柱，十字筋的垂向下端面与滚柱相切；滑板为工字型梁结构，其一端置于推力板的滑板槽内，并与滑板槽内的滚柱相切。

所有可封土导向推力板设计成一样，均由推板、滑板和“凹”形滑槽组成，推板和滑板可在水平面内相互垂直运动；滑板可沿着邻近推板受力方向移动；的垂向下端面置于“凹”形槽内，用于推板的导向和承载，并使推板与试验台面有微小间隙。组装时所有推板滑板依次比邻近的滑板超出一部分。

与现有技术相比，本发明的优点有：

“凹”形槽保障了各推板在受到液压缸推力后前进方向的准确，而不会出现偏转现象，使得围岩受力均匀，保障了安全及试验加载的准确性。

“凹”形槽内滚柱的设计使得推板受到液压缸推动时，受到的摩擦力减小，降低噪声，也使得后移推板变得非常容易，可简单用手推即可完成，而无需起吊装置。

台面与推板微小间隙的设计，既保证了围岩的外漏量在允许的范围内，又消除了现有结构推板与试验台面的摩擦阻力，使得围岩上下受力均匀，保障了试验加载的准确性。

推板和滑板的设计，实现了推板与滑板的运动解耦，纵向和横向运动互不干扰，加载准确，安全可靠。

滑板与围岩间接触是完整的平面接触，消除了原有方案中每侧三个平面接触，降低了推板对测试的影响。

附图说明

图1是本发明结构主视图。

图2是本发明结构俯视图。

图3是本发明结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

本发明的一种具体实施方式如图。所有可封土导向推力板设计成一样，均由推板1、滑板5和“凹”形滑槽6组成，推板1和滑板5可在水平面内相互垂直运动；滑板5可沿着邻近推板1受力方向移动；的垂向下端面置于“凹”形槽6内，用于推板1的导向和承载，并使推板1与试验台面有微小间隙。组装时所有推板1滑板依次比邻近的滑板5超出一部分。

按照图纸将本发明推板1、十字筋2、滑板槽3加工后，安装相应滚柱4，并将滑板槽焊接在十字筋2前侧，从滑板槽侧面装上滑板5，前后推动，不出现卡滞即可。按图纸将“凹”形槽6加工完成，对称焊接在现有试验台台面之上，安装相应滚柱7，将十字筋2置于其内并调整位置即可。