一種用于研究城市軌道交通地下線路沉降的模型的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于研究城市軌道交通地下線路沉降的模型，其包括箱體，所述箱體為無頂敞口長方體，箱體的前端面和左右兩個側端面均由透明有機玻璃板組成，箱體內設置有實驗土樣層，在所述實驗土樣層內設置有一根或若干根PVC塑料管，所述的PVC塑料管水平埋置于實驗土樣層內；在實驗土樣層的上表面平鋪有承載板，在承載板的上表面設置有土力學實驗砝碼。本實用新型可方便研究城市軌道交通地下線路沉降與上部荷載、線路埋深高度及土壤含水率之間的關系，使用方便，觀察效果直觀，結構簡單，填補了城市軌道交通地下線路沉降研究模型的空白，為研究城市軌道交通地下線路沉降的人們提供了一種實用、有價值的工具。
【專利說明】一種用于研究城市軌道交通地下線路沉降的模型
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及ー種模型，具體說，是涉及一種用于研究城市軌道交通地下線路沉降的模型，屬于模型制作【技術領域】。
【背景技術】
[0002]上海市位于飽和軟土地質體上，軟土地層沉降是在特定的地質環境中并受到多種誘發因素的制約和影響，其密實度較低，孔隙度較高，孔隙中常為液體所充滿。沉降過程伴隨著這些土體的滲透固結過程繼續，因此，沉降是ー種漸變累進性地質災害，具有影響范圍大、時間長、及不可逆特點。沉降直接導致安全高程的喪失，一方面會帶來直接危害，如損害道路、橋梁、地下線管、房屋建筑結構基礎等各類基礎設施；另ー方面，沉降是緩變的，平常不易被察覺，往往待發現吋，已造成巨大損失。和其它很多地面建筑ー樣，城市軌道交通線路也面臨著各種沉降問題。而在上海這樣ー個海拔極低的沿海城市建設大規模的地鐵網絡，被地鐵建設者們戲稱為“豆腐里打洞”。目前地鐵的沉降程度，還未危及到結構的安全，尚在可控范圍，只是表現在個別車站、個別部位的漏水。但地鐵列車長年高速反復運行，容易引起“震陷”。地鐵隧道由管片組成，外圍為裝修密封材料。如發生沉降，就會變形出現裂縫或脹開，外圍裝飾也容易腐蝕，因此容易造成漏水。這些都對公共安全形成諸多的安全隱患。因而對于軌道地下線路沉降的研究顯示出了尤為重要的意義。
實用新型內容
[0003]針對現有技術存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種用于研究城市軌道交通地下線路沉降的模型，為軌道地下線路沉降的研究提供ー種實用、有價值的工具。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0005]一種用于研究城市軌道交通地下線路沉降的模型，包括箱體，所述箱體為無頂敞ロ長方體，箱體的前端面和左右兩個側端面均由透明有機玻璃板組成，箱體內設置有實驗土樣層，在所述實驗土樣層內設置有一根或若干根PVC塑料管，所述的PVC塑料管水平埋置于實驗土樣層內；在實驗土樣層的上表面平鋪有承載板，在承載板的上表面設置有土力學實驗破碼。
[0006]作為ー種優選方案，在箱體的左右兩個側端面上對稱設有若干組通孔。
[0007]作為進ー步優選方案，在箱體的左右兩個側端面上對稱設有5組通孔。
[0008]作為更進一步優選方案，所述通孔的直徑均為1cm。
[0009]作為ー種優選方案，所述的PVC塑料管由若干段IOcm長的短管依次連接而成，且相鄰兩短管之間設有3?5mm的間隙。
[0010]作為ー種優選方案，組成實驗土樣層的土壤為同一級配。
[0011]本實用新型提供的模型不僅可以方便研究城市軌道交通地下線路沉降與上部荷載、線路埋深高度及土壌含水率之間的關系，而且使用方便，觀察效果直觀，結構簡單，填補了城市軌道交通地下線路沉降研究模型的空白，為研究城市軌道交通地下線路沉降的人們提供了ー種實用、有價值的工具，具有顯著性進步和實用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型提供的模型結構示意圖。
[0013]圖中:1、箱體；2、實驗土樣層；3、PVC塑料管；4、承載板；5、土力學實驗砝碼；6、通孔。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的技術方案做進ー步詳細闡述:
[0015]如圖1所示:本實用新型提供的一種用于研究城市軌道交通地下線路沉降的模型，包括箱體I，所述箱體I為無頂敞ロ長方體，箱體I的前端面和左右兩個側端面均由透明有機玻璃板組成，箱體I內設置有實驗土樣層2，在所述實驗土樣層2內設置有一根或若干根PVC塑料管3，所述的PVC塑料管3水平埋置于實驗土樣層2內；在實驗土樣層2的上表面平鋪有承載板4，在承載板4的上表面設置有土力學實驗砝碼5。
[0016]作為ー種優選方案，在箱體I的左右兩個側端面上對稱設有5組通孔6，所述通孔6的直徑均為Icm ;所述的PVC塑料管3由若干段IOcm長的短管依次連接而成，且相鄰兩短管之間設有3?5_的間隙；組成實驗土樣層2的土壤為同一級配。
[0017]下面以不同實驗來說明本實用新型所述模型的應用。
[0018]實驗ー:用于研究集中荷載對不同埋深高度線路沉降的影響
[0019]將連接成型的3根PVC塑料管3以三種埋深高度(離地高100mm、離地高200mm及離地高300_)分別水平埋置于實驗土樣層2中，每根PVC塑料管的兩端用膠帶固定于左右兩側壁上的對稱通孔6中，并在實驗土樣層2的上表面平鋪有承載板4，以土力學中測量土的固結實驗集中加荷載的方式在承載板4的上表面設置土力學實驗砝碼5，觀測集中荷載對不同埋深高度線路沉降的影響。
[0020]可通過透明的前端面直接肉眼觀察PVC塑料管的沉降變形狀況。
[0021]實驗ニ:用于研究不同的集中荷載對線路沉降的影響
[0022]將連接成型的I根PVC塑料管3以離地高200_的高度水平埋置于實驗土樣層2中，PVC塑料管的兩端用膠帶固定于左右兩側壁上的對稱通孔6中，并在實驗土樣層2的上表面平鋪有承載板4，以土力學中測量土的固結實驗集中加荷載的方式在承載板4的上表面設置不同載荷的土力學實驗砝碼5，觀測不同的集中荷載對線路沉降的影響。
[0023]可通過透明的前端面直接肉眼觀察PVC塑料管的沉降變形狀況。
[0024]實驗三:用于研究均布荷載對不同土壌含水率及對不同埋深高度線路沉降的影響
[0025]將連接成型的3根PVC塑料管3以三種埋深高度(離地高100mm、離地高200mm及離地高300_)分別水平埋置于實驗土樣層2中，每根PVC塑料管的兩端用膠帶固定于左右兩側壁上的對稱通孔6中，并在實驗土樣層2的上表面平鋪有承載板4，以土力學中測量土的固結實驗加荷載的方式在承載板4的上表面均布土力學實驗砝碼5，觀測均布荷載對不同埋深高度線路沉降的影響。
[0026]每間隔3天加水一次，以改變土壌含水率，觀測均布荷載下不同埋深高度線路在不同含水率土壤情況下的沉降。[0027]可通過透明的前端面直接肉眼觀察PVC塑料管的沉降變形狀況。
[0028]本實用新型可以通過由透明玻璃板組成的前端面直接觀測實驗結果，實驗效果直觀，通過砝碼的數量設置載荷大小和載荷分布，實驗方便靈活；另外，本實用新型所述模型還具有結構簡單的優點，填補了城市軌道交通地下線路沉降研究模型的空白，為研究城市軌道交通地下線路沉降的人們提供了ー種實用、有價值的工具，具有顯著性進步和實用價值。
[0029]最后有必要在此指出的是，上述說明只用于對本實用新型的技術方案作進ー步詳細說明，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制，本領域的技術人員根據本實用新型的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種用于研究城市軌道交通地下線路沉降的模型，其特征在于:包括箱體，所述箱體為無頂敞ロ長方體，箱體的前端面和左右兩個側端面均由透明有機玻璃板組成，箱體內設置有實驗土樣層，在所述實驗土樣層內設置有一根或若干根PVC塑料管，所述的PVC塑料管水平埋置于實驗土樣層內；在實驗土樣層的上表面平鋪有承載板，在承載板的上表面設置有土力學實驗砝碼。
2.如權利要求1所述的模型，其特征在于:在箱體的左右兩個側端面上對稱設有若干組通孔。
3.如權利要求2所述的模型，其特征在于:在箱體的左右兩個側端面上對稱設有5組通孔。
4.如權利要求2或3所述的模型，其特征在于:所述通孔的直徑均為1cm。
5.如權利要求1所述的模型，其特征在于:所述的PVC塑料管由若干段IOcm長的短管依次連接而成，且相鄰兩短管之間設有3?5mm的間隙。
6.如權利要求1所述的模型，其特征在于:組成實驗土樣層的土壤為同一級配。
【文檔編號】G09B23/40GK203433731SQ201320576323
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】黃婷婷, 汪文進, 劉洋, 方偉華 申請人:上海工程技術大學