一种用于研究城市轨道交通地下线路沉降的模型的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于研究城市轨道交通地下线路沉降的模型，其包括箱体，所述箱体为无顶敞口长方体，箱体的前端面和左右两个侧端面均由透明有机玻璃板组成，箱体内设置有实验土样层，在所述实验土样层内设置有一根或若干根PVC塑料管，所述的PVC塑料管水平埋置于实验土样层内；在实验土样层的上表面平铺有承载板，在承载板的上表面设置有土力学实验砝码。本实用新型可方便研究城市轨道交通地下线路沉降与上部荷载、线路埋深高度及土壤含水率之间的关系，使用方便，观察效果直观，结构简单，填补了城市轨道交通地下线路沉降研究模型的空白，为研究城市轨道交通地下线路沉降的人们提供了一种实用、有价值的工具。
【专利说明】一种用于研究城市轨道交通地下线路沉降的模型
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及ー种模型，具体说，是涉及一种用于研究城市轨道交通地下线路沉降的模型，属于模型制作【技术领域】。
【背景技术】
[0002]上海市位于饱和软土地质体上，软土地层沉降是在特定的地质环境中并受到多种诱发因素的制约和影响，其密实度较低，孔隙度较高，孔隙中常为液体所充满。沉降过程伴随着这些土体的滲透固结过程继续，因此，沉降是ー种渐变累进性地质灾害，具有影响范围大、时间长、及不可逆特点。沉降直接导致安全高程的丧失，一方面会带来直接危害，如损害道路、桥梁、地下线管、房屋建筑结构基础等各类基础设施；另ー方面，沉降是缓变的，平常不易被察觉，往往待发现吋，已造成巨大损失。和其它很多地面建筑ー样，城市轨道交通线路也面临着各种沉降问题。而在上海这样ー个海拔极低的沿海城市建设大規模的地铁网络，被地铁建设者们戏称为“豆腐里打洞”。目前地铁的沉降程度，还未危及到结构的安全，尚在可控范围，只是表现在个别车站、个别部位的漏水。但地铁列车长年高速反复运行，容易引起“震陷”。地铁隧道由管片组成，外围为装修密封材料。如发生沉降，就会变形出现裂缝或胀开，外围装饰也容易腐蚀，因此容易造成漏水。这些都对公共安全形成诸多的安全隐患。因而对于轨道地下线路沉降的研究显示出了尤为重要的意义。
实用新型内容
[0003]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于研究城市轨道交通地下线路沉降的模型，为轨道地下线路沉降的研究提供ー种实用、有价值的工具。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]一种用于研究城市轨道交通地下线路沉降的模型，包括箱体，所述箱体为无顶敞ロ长方体，箱体的前端面和左右两个侧端面均由透明有机玻璃板组成，箱体内设置有实验土样层，在所述实验土样层内设置有一根或若干根PVC塑料管，所述的PVC塑料管水平埋置于实验土样层内；在实验土样层的上表面平铺有承载板，在承载板的上表面设置有土力学实验破码。
[0006]作为ー种优选方案，在箱体的左右两个侧端面上对称设有若干组通孔。
[0007]作为进ー步优选方案，在箱体的左右两个侧端面上对称设有5组通孔。
[0008]作为更进一步优选方案，所述通孔的直径均为1cm。
[0009]作为ー种优选方案，所述的PVC塑料管由若干段IOcm长的短管依次连接而成，且相邻两短管之间设有3?5mm的间隙。
[0010]作为ー种优选方案，组成实验土样层的土壤为同一级配。
[0011]本实用新型提供的模型不仅可以方便研究城市轨道交通地下线路沉降与上部荷载、线路埋深高度及土壌含水率之间的关系，而且使用方便，观察效果直观，结构简单，填补了城市轨道交通地下线路沉降研究模型的空白，为研究城市轨道交通地下线路沉降的人们提供了ー种实用、有价值的工具，具有显著性进步和实用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型提供的模型结构示意图。
[0013]图中:1、箱体；2、实验土样层；3、PVC塑料管；4、承载板；5、土力学实验砝码；6、通孔。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进ー步详细阐述:
[0015]如图1所示:本实用新型提供的一种用于研究城市轨道交通地下线路沉降的模型，包括箱体I，所述箱体I为无顶敞ロ长方体，箱体I的前端面和左右两个侧端面均由透明有机玻璃板组成，箱体I内设置有实验土样层2，在所述实验土样层2内设置有一根或若干根PVC塑料管3，所述的PVC塑料管3水平埋置于实验土样层2内；在实验土样层2的上表面平铺有承载板4，在承载板4的上表面设置有土力学实验砝码5。
[0016]作为ー种优选方案，在箱体I的左右两个侧端面上对称设有5组通孔6，所述通孔6的直径均为Icm ;所述的PVC塑料管3由若干段IOcm长的短管依次连接而成，且相邻两短管之间设有3?5_的间隙；组成实验土样层2的土壤为同一级配。
[0017]下面以不同实验来说明本实用新型所述模型的应用。
[0018]实验ー:用于研究集中荷载对不同埋深高度线路沉降的影响
[0019]将连接成型的3根PVC塑料管3以三种埋深高度(离地高100mm、离地高200mm及离地高300_)分别水平埋置于实验土样层2中，每根PVC塑料管的两端用胶带固定于左右两侧壁上的对称通孔6中，并在实验土样层2的上表面平铺有承载板4，以土力学中測量土的固结实验集中加荷载的方式在承载板4的上表面设置土力学实验砝码5，观测集中荷载对不同埋深高度线路沉降的影响。
[0020]可通过透明的前端面直接肉眼观察PVC塑料管的沉降变形状况。
[0021]实验ニ:用于研究不同的集中荷载对线路沉降的影响
[0022]将连接成型的I根PVC塑料管3以离地高200_的高度水平埋置于实验土样层2中，PVC塑料管的两端用胶带固定于左右两侧壁上的对称通孔6中，并在实验土样层2的上表面平铺有承载板4，以土力学中測量土的固结实验集中加荷载的方式在承载板4的上表面设置不同载荷的土力学实验砝码5，观测不同的集中荷载对线路沉降的影响。
[0023]可通过透明的前端面直接肉眼观察PVC塑料管的沉降变形状况。
[0024]实验三:用于研究均布荷载对不同土壌含水率及对不同埋深高度线路沉降的影响
[0025]将连接成型的3根PVC塑料管3以三种埋深高度(离地高100mm、离地高200mm及离地高300_)分别水平埋置于实验土样层2中，每根PVC塑料管的两端用胶带固定于左右两侧壁上的对称通孔6中，并在实验土样层2的上表面平铺有承载板4，以土力学中測量土的固结实验加荷载的方式在承载板4的上表面均布土力学实验砝码5，观测均布荷载对不同埋深高度线路沉降的影响。
[0026]每间隔3天加水一次，以改变土壌含水率，观测均布荷载下不同埋深高度线路在不同含水率土壤情况下的沉降。[0027]可通过透明的前端面直接肉眼观察PVC塑料管的沉降变形状况。
[0028]本实用新型可以通过由透明玻璃板组成的前端面直接观测实验结果，实验效果直观，通过砝码的数量设置载荷大小和载荷分布，实验方便灵活；另外，本实用新型所述模型还具有结构简单的优点，填补了城市轨道交通地下线路沉降研究模型的空白，为研究城市轨道交通地下线路沉降的人们提供了ー种实用、有价值的工具，具有显著性进步和实用价值。
[0029]最后有必要在此指出的是，上述说明只用于对本实用新型的技术方案作进ー步详细说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于研究城市轨道交通地下线路沉降的模型，其特征在于:包括箱体，所述箱体为无顶敞ロ长方体，箱体的前端面和左右两个侧端面均由透明有机玻璃板组成，箱体内设置有实验土样层，在所述实验土样层内设置有一根或若干根PVC塑料管，所述的PVC塑料管水平埋置于实验土样层内；在实验土样层的上表面平铺有承载板，在承载板的上表面设置有土力学实验砝码。
2.如权利要求1所述的模型，其特征在于:在箱体的左右两个侧端面上对称设有若干组通孔。
3.如权利要求2所述的模型，其特征在于:在箱体的左右两个侧端面上对称设有5组通孔。
4.如权利要求2或3所述的模型，其特征在于:所述通孔的直径均为1cm。
5.如权利要求1所述的模型，其特征在于:所述的PVC塑料管由若干段IOcm长的短管依次连接而成，且相邻两短管之间设有3?5mm的间隙。
6.如权利要求1所述的模型，其特征在于:组成实验土样层的土壤为同一级配。
【文档编号】G09B23/40GK203433731SQ201320576323
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】黄婷婷, 汪文进, 刘洋, 方伟华 申请人:上海工程技术大学