一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置的制作方法

文档序号:15123709发布日期:2018-08-07 23:37阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,包括水位波动系统、模型箱、隧道(28)、支撑系统和量测系统;所述水位波动系统包括恒水位水箱(1)、进水管阀门(2)、进水管(3)、出水管阀门(4)、出水管(5)、连通管阀门(6)、连通管(7)、衬板A(8)、竖杆(9)、衬板B(10)、滑膛(11)、两个曲杆(12)、两个圆环(15)、减速器(16)、电机(17)和插头(18);所述模型箱由模型箱底板(19)、四条角钢(20)、模型箱左侧转动板(21)、出水口阀门(22)、钢化玻璃(23)、模型箱背面板(24)、模型箱右侧板(25)、进出水阀门(26)和有机玻璃板(27)组成;

所述恒水位水箱(1)第一侧面顶部开有孔洞,用于安装进水管阀门(2),通过进水管(3)和水源连接;所述恒水位水箱(1)第二侧面中央开有孔洞,用于安装出水管阀门(4);所述出水管阀门(4)与出水管(5)一端连接;所述出水管(5)另一端连接到地漏;所述恒水位水箱(1)第三侧面底部开有孔洞,用于安装连通管阀门(6);所述连通管阀门(6)与连通管(7)一端连接,所述连通管(7)另一端连接模型箱的进出水阀门(26);所述衬板A(8)固定在恒水位水箱(1)底部;所述衬板B(10)固定在滑膛(11)顶部;所述竖杆(9)一端与衬板A(8)固定连接,另一端与衬板B(10)固定连接;所述滑膛(11)呈长方体形,其中长边对应的铅垂面上开有条形的贯通孔A(13),短边对应的铅垂面上开有贯通孔B(14),所述贯通孔A(13)和贯通孔B(14)在同一水平面内,并相互垂直,两个圆环(15)分别穿过两侧的贯通孔B(14)置于贯通孔A(13)的指定位置;所述曲杆(12)呈Z字形,一头套在圆环(15)内,另一头连接减速器(16),所述减速器(16)与电机(17)连接,所述电机(17)通过插头(18)连接电源;

所述模型箱底板(19)和四条角钢(20)焊接形成模型箱框架;所述模型箱右侧板(25)和模型箱背面板(24)均焊接在模型箱框架上;所述模型箱右侧板(25)底部开有小孔,用于安装出水口阀门(22),顶部安装有进出水阀门(26);所述模型箱背面板(24)开有两个矩形开口,或者中间位置开有一个矩形开口,矩形开口处放置有机玻璃板(27);所述有机玻璃板(27)中央开有圆形孔洞,孔洞半径和隧道(28)外半径一致,用于安放隧道(28);所述钢化玻璃(23)位于模型箱正面,并和模型箱框架通过结构胶粘接;所述模型箱左侧转动板(21)通过位于模型箱左侧转动板(21)上的转子A(21-1)和位于模型箱框架的角钢(20)上的转子B(20-1)连接,通过位于模型箱左侧转动板(21)左侧的插销A(21-2)和位于模型箱框架的角钢(20)上的插销B(20-2)以及插条固定;所述隧道(28)由水泥和石英砂浇筑养护而成,安放在支撑系统上;所述支撑系统由支撑叉子(29-1)、支撑管(29-2)以及支撑底座(29-3)组成;所述量测系统包括第一孔压传感装置、第二孔压传感装置、应变片(33)和涌水量箱;所述第一孔压传感装置由第一传感器固定支架(30-1)和固定在第一传感器固定支架(30-1)上的第一孔压传感器(30-2)组成;所述第二孔压传感装置由第二传感器固定支架(31-1)和固定在第二传感器固定支架(31-1)上的第二孔压传感器(31-2)组成;所述第一孔压传感装置位于隧道(28)下方,隧道(28)的两侧各具有一个第二孔压传感器装置;所述应变片(33)两两一组,共四组,每组的两个应变片(33)呈T字形排布,四组沿隧道(28)外表面环向等间距排布,用于测量隧道(28)应变;所述涌水量箱由涌水量箱主体(32-1)和第三孔压传感器(32-2)组成;所述涌水量箱主体(32-1)由四块塑料板构成,利用玻璃胶粘贴在模型箱背面板(24)上;所述涌水量箱主体(32-1)底部放置第三孔压传感器(32-2),用于测量水位高度。

2.根据权利要求1所述的一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,所述贯通孔B(14)截面形状为两段半圆形,中间连接矩形,刚好能够放入圆环(15)。

3.根据权利要求1所述的一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,所述曲杆(12)为三根圆形截面的圆柱杆互相焊接而成。

4.根据权利要求1所述的一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,所述恒水位水箱(1)为五块正方形有机玻璃板通过AB胶粘接而成无顶水箱。

5.根据权利要求1所述的一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,所述衬板A(8)材质为金属板,钻有四个螺纹孔,通过螺丝连接在恒水位水箱(1)底部;所述衬板B(10)材质为铁板,钻有四个螺纹孔,通过螺丝与滑膛(11)连接。

6.根据权利要求1所述的一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,所述竖杆(9)为铁杆,一端满焊在衬板A(8)上,另一端满焊在衬板B(10)上。

7.根据权利要求1所述的一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,所述第一传感器固定支架(30-1)和第二传感器固定支架(31-1)由圆柱形细长铁杆点焊于正方形薄铁板中央,所述第一传感器固定支架(30-1)和第二传感器固定支架(31-1)上车有用于安装孔压传感器的凹槽。

8.根据权利要求1所述的一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,所述转子A(21-1)为一圆柱形钢条焊接在模型箱左侧转动板(21)上,转子B(20-1)焊接在模型箱框架的角钢(20)上,为一棱柱体钢块,内部车出一圆柱体孔洞,圆柱体孔洞大于转子A(21-1),用于安放转子A(21-1);所述插销A(21-2)和插销B(20-2)均为一钢块,内部车去相同大小的孔洞后分别焊接在模型箱左侧转动板(21)和模型箱框架的角钢(20)上。

9.根据权利要求1所述的一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,所述支撑叉子(29-1)插入支撑管(29-2)内,并且支撑管(29-2)上每隔10厘米钻有一个孔洞,通过转紧螺丝用于调节支撑叉子(29-1)的高度。

10.根据权利要求1所述的一种模拟受潮汐作用的海底隧道试验装置,其特征在于,所述第一孔压传感器(30-2)外径曲率与第一传感器固定支架(30-1)上的凹槽曲率一致,通过绑扎带固定在第一传感器固定支架(30-1)上;第二孔压传感器(31-2)外径曲率与第二传感器固定支架(31-1)上的凹槽曲率一致,通过绑扎带固定在第一传感器固定支架(31-1)上;第一孔压传感器(30-2)的信号传输线沿着第一传感器固定支架(30-1)、模型箱底板(19)、钢化玻璃(23)的顺序连接到数据采集仪和第一孔压传感器(30-2)供电装置上;第二孔压传感器(31-2)的信号传输线沿着第二传感器固定支架(31-1)、模型箱底板(19)、钢化玻璃(23)的顺序连接到数据采集仪和第二孔压传感器(30-2)供电装置上。

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