一種隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于隧道施工救援配套技術(shù)領(lǐng)域，并公開了一種隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺及方法，該試驗(yàn)平臺包括承載臺架、牽引裝置、多個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)和多個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)，牽引裝置包括牽引棧橋、兩臺卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩和牽引小車；承載臺架上設(shè)置有限位塊；每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括豎直液壓缸和豎直壓塊，所述豎直液壓缸的液壓桿豎直設(shè)置；多個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為左右兩排布置。該試驗(yàn)方法包括對救生艙艙體和救生艙整體模擬均布靜載荷模擬試驗(yàn)、模擬沖擊載荷試驗(yàn)和模擬局部、單側(cè)偏載荷試驗(yàn)本發(fā)明的承載臺架作為本試驗(yàn)裝置主要受力構(gòu)件，試驗(yàn)中承載加載靜力的反作用力，能較好地分散試驗(yàn)中承載加載靜力的反作用力。
【專利說明】
一種隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于靜力液壓加載試驗(yàn)裝置領(lǐng)域，更具體地，涉及一種隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道施工救生艙艙體結(jié)構(gòu)的承載能力是隧道施工救生艙研制中的一項(xiàng)重要技術(shù)內(nèi)容，是隧道施工救生艙艙體結(jié)構(gòu)穩(wěn)性的關(guān)鍵指標(biāo)，由于隧道施工救生艙試驗(yàn)裝置試驗(yàn)對象(隧道施工救生艙艙體結(jié)構(gòu))的特殊性，相關(guān)領(lǐng)域中無專門為其設(shè)計(jì)的隧道施工救生艙試驗(yàn)裝置，無法適配于隧道施工救生艙艙體結(jié)構(gòu)特征和試驗(yàn)方法。相應(yīng)地，本領(lǐng)域亟需對此作出進(jìn)一步的研究和設(shè)計(jì)，以便對整個(gè)防護(hù)測試過程給出全面、規(guī)范的研究，進(jìn)而有利于設(shè)計(jì)單位和制造單位獲得更為準(zhǔn)確、可控的評估標(biāo)準(zhǔn)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種隧道施工救生艙艙體靜力試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法，其中通過豎直方向和水平方向多加載模塊靜力液壓加載試驗(yàn)裝置，能夠在試驗(yàn)控制臺上直接控制靜力加載的大小和豎直方向、水平方向多加載模塊自由組合，對隧道施工救生艙艙體結(jié)構(gòu)進(jìn)行豎直方向和水平方向同時(shí)、局部或均布靜力加載。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺，其特征在于，該平臺包括承載臺架、牽引裝置、多個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)和多個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中，
[0005]所述牽引裝置包括牽引棧橋、卷揚(yáng)機(jī)和牽引小車，其中該牽引棧橋安裝在所述承載臺架上，多臺卷揚(yáng)機(jī)分別通過鋼絲繩與所述牽引小車連接，用于帶動所述牽引小車上下移動;所述牽引小車通過豎直設(shè)置的導(dǎo)軌安裝在所述牽引棧橋上，由此用于將待測試救生艙艙體運(yùn)送到所述承載臺架上；
[0006]所述承載臺架上設(shè)置有限位塊，以用于限制所述牽引小車在豎直方向的位移；
[0007]所述多個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)各自包括豎直液壓缸和豎直壓塊，其中該豎直液壓缸的液壓桿豎直設(shè)置，并且在此液壓桿上設(shè)置所述豎直壓塊，由此用于在豎直方向上施加作用力在待測試救生艙上；
[0008]所述多個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為左右兩排布置，所述每個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括水平液壓缸和水平壓塊，其中該水平液壓缸的液壓桿水平設(shè)置，并且在此液壓桿上設(shè)置所述水平壓塊，由此用于從左及從右分別施加作用力在待測試的救生艙上。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，每個(gè)豎直液壓缸均通過豎直連接法蘭安裝在所述承載臺架上。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括豎直導(dǎo)桿，所述豎直導(dǎo)桿豎直安裝在所述承載支架上，所述豎直導(dǎo)桿貫穿所述豎直連接法蘭，并且所述豎直導(dǎo)桿的下端連接在所述豎直壓塊上，以用于對所述豎直壓塊的豎直移動進(jìn)行導(dǎo)向。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，每個(gè)水平液壓缸均通過水平連接法蘭安裝在所述承載臺架上。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，每個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括水平導(dǎo)桿，所述水平導(dǎo)桿水平安裝在所述承載支架上，所述水平導(dǎo)桿貫穿所述水平連接法蘭，并且所述水平導(dǎo)桿靠近所述牽引棧橋的一端連接在所述水平壓塊上，以用于對所述水平壓塊的水平移動進(jìn)行導(dǎo)向。
[0013]按照本發(fā)明的另一方面，還提供利用以上平臺相應(yīng)對救生艙進(jìn)行防護(hù)能力試驗(yàn)的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0014]a)將救生艙艙體移動至所述承載臺架上；
[0015]b)模擬均布靜載荷模擬試驗(yàn):
[0016]所有的豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的豎直液壓缸和所有的水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓缸同時(shí)對救生艙艙體加載，以使豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從豎直方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)達(dá)到418kPa，并使每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從水平方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)分別達(dá)到209kPa，其中的一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)加載在救生艙艙體的艙門上，另一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)加載在救生艙艙體上無艙門的部位，然后觀察救生艙艙體的受壓情況、記錄救生艙艙體上的應(yīng)變片輸出的應(yīng)變情況的數(shù)據(jù)；
[0017]c)模擬沖擊載荷試驗(yàn):
[0018]每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從豎直方向加載在所述救生艙艙體上的壓力值為220kN，而且每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從水平方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)達(dá)到4.3MPa，然后觀察艙體情況、記錄救生艙艙體上的應(yīng)變片輸出的應(yīng)變情況的數(shù)據(jù)，目測艙體傾覆與否；
[0019]d)模擬局部、單側(cè)偏載荷試驗(yàn):
[0020]每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從豎直方向加載在所述救生艙艙體上的壓力值為llOkN，而且每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從水平方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)達(dá)到4.3MPa，然后觀察艙體情況、記錄救生艙艙體上的應(yīng)變片輸出的應(yīng)變情況的數(shù)據(jù)；
[0021]e)救生艙艙體模擬載荷試驗(yàn)完畢后，將救生艙艙體、移動系統(tǒng)組裝成為救生艙，并將救生艙移動至所述承載臺架上；
[0022]f)重復(fù)以上步驟b)至步驟d)，對救生艙進(jìn)行模擬載荷試驗(yàn)，直到試驗(yàn)結(jié)束。
[0023]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟b)中，每個(gè)所述豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的豎直液壓缸的油壓優(yōu)選按OMPa、8.6MPa、1.3MPa、12.0MPa、13.7MPa、15.4MPa、16.3MPa至 17.IMPa 的順序依次遞增，其中一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的每個(gè)水平液壓缸的油壓優(yōu)選按0MPa、8.1MPa、
9.7MPa、11.3MPa、13.0MPa、14.6MPa、15.4MPa至 16.2MPa的順序依次遞增，另一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的每個(gè)水平液壓缸的油壓按OMPa、2.8MPa、3.3MPa、3.9MPa、4.4MPa、5MPa、5.2MPa至5.5MPa的順序遞增。
[0024]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟c)中，每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步加載，并且每個(gè)水平液壓缸的油壓優(yōu)選按OMPa、2.2MPa、2.6MPa、3MPa、3.4MPa、3.9MPa、4.1MPa至4.3MPa的順序遞增。
[0025]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟d)中，每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步加載，并且每個(gè)水平液壓缸的油壓優(yōu)選按OMPa、2.2MPa、2.6MPa、3MPa、3.4MPa、3.9MPa、4.1MPa至4.3MPa的順序遞增。
[0026]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0027]1.本發(fā)明的承載臺架作為本試驗(yàn)裝置主要受力構(gòu)件，試驗(yàn)中承載加載靜力的反作用力，能較好的分散試驗(yàn)中承載加載靜力的反作用力，為靜力加載提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)支持；
[0028]2.試驗(yàn)中由豎直執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供加載靜力，多個(gè)豎直執(zhí)行機(jī)構(gòu)和水平執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分布決定了其加載靜力作用位置和方式的多樣性，能保障隧道施工救生艙艙體結(jié)構(gòu)多種加載試驗(yàn)方法的實(shí)施，具有良好的適配性；
[0029]3.本發(fā)明的豎直液壓缸和水平液壓缸作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)重要組成構(gòu)件，保證了作用力的穩(wěn)定性；
[0030]4.本發(fā)明的牽引裝置，為隧道施工救生艙的進(jìn)、出提供基礎(chǔ)，可保證艙體到位。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的主視圖；
[0032]圖2是本發(fā)明中牽引裝置牽引待測試救生艙艙體時(shí)的示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明中豎直執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4是本發(fā)明中水平執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0036]參照圖1?圖4，一種隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺，包括承載臺架4、牽引裝置、多個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)和多個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中，所述牽引裝置包括牽引棧橋10、兩臺卷揚(yáng)機(jī)8、鋼絲繩9和牽引小車11，所述牽引棧橋10安裝在所述承載臺架4上，所述每臺卷揚(yáng)機(jī)8分別通過鋼絲繩9與牽引小車11連接，以用于帶動所述牽引小車11上下移動；所述牽引小車11通過豎直設(shè)置的導(dǎo)軌安裝在所述牽引棧橋10上，以用于將待測試救生艙艙體12運(yùn)送到所述承載臺架4上;所述承載臺架4上設(shè)置有限位塊，并且所述限位塊的位置可調(diào)整，以用于限制所述牽引小車11在豎直方向的位移;所述每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括豎直液壓缸I和豎直壓塊3，所述豎直液壓缸I的液壓桿豎直設(shè)置，并且在所述豎直液壓缸I的液壓桿上設(shè)置所述豎直壓塊3，以用于在豎直方向上施加作用力在待測試救生艙上;所述的多個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為左右兩排布置，所述每個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括水平液壓缸7和水平壓塊5，所述水平液壓缸7的液壓桿水平設(shè)置，并且在所述水平液壓缸7的液壓桿上設(shè)置所述水平壓塊5，以用于從左及從右分別施加作用力在待測試救生艙上。
[0037]進(jìn)一步，每個(gè)豎直液壓缸I均通過豎直連接法蘭13安裝在所述承載臺架4上。
[0038]進(jìn)一步，每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括豎直導(dǎo)桿2，所述豎直導(dǎo)桿2豎直安裝在所述承載支架上，所述豎直導(dǎo)桿2貫穿所述豎直連接法蘭13，并且所述豎直導(dǎo)桿2的下端連接在所述豎直壓塊3上，以用于對所述豎直壓塊3的豎直移動進(jìn)行導(dǎo)向。
[0039]進(jìn)一步，每個(gè)水平液壓缸7均通過水平連接法蘭14安裝在所述承載臺架4上。
[0040]進(jìn)一步，每個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括水平導(dǎo)桿6，所述水平導(dǎo)桿6水平安裝在所述承載支架上，所述水平導(dǎo)桿6貫穿所述水平連接法蘭14，并且所述水平導(dǎo)桿6靠近所述牽引棧橋10的一端連接在所述水平壓塊5上，以用于對所述水平壓塊5的水平移動進(jìn)行導(dǎo)向。
[0041]如圖2所示，承載臺架4主要由鋼結(jié)構(gòu)組成，包括頂部臺架、側(cè)端臺架、底部臺架，通過螺栓連接，形成一個(gè)整體箱體框架結(jié)構(gòu)，且便于連接，組裝和拆卸。承載臺架4作為主要承力構(gòu)件，承受在隧道施工救生艙加載靜力試驗(yàn)時(shí)的反作用力，為保證加載靜力的平穩(wěn)，承載臺架4安裝時(shí)應(yīng)采用地腳螺栓與水泥澆筑地面連接。承載臺架4應(yīng)根據(jù)隧道施工救生艙試驗(yàn)方法的具體要求，對承載臺架4的框架結(jié)構(gòu)作有限元數(shù)值模擬分析、計(jì)算，包括框架應(yīng)力、應(yīng)變及變形，同時(shí)要求計(jì)算連接螺栓的抗拉、抗剪強(qiáng)度計(jì)算，承載臺架4各項(xiàng)計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿足相關(guān)設(shè)計(jì)及使用要求。
[0042]液壓缸通過前法蘭后端與承載臺架4內(nèi)端螺栓連接，液壓缸前端球鉸與壓塊支座相連接，同時(shí)有2根導(dǎo)桿通過法蘭均布連接于壓塊上，導(dǎo)桿導(dǎo)塊中設(shè)置無油軸承。豎直、水平方向多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)置，可使同一方向上執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動和獨(dú)動，滿足試驗(yàn)方法的多種需要。液壓缸的安裝方式可使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，減輕由于隧道施工救生艙艙體表面不平整產(chǎn)生的側(cè)向力對液壓缸的損傷。
[0043]牽引機(jī)構(gòu)作為本試驗(yàn)裝置待測試驗(yàn)進(jìn)出的主要載體，試驗(yàn)時(shí)將隧道施工救生艙置于導(dǎo)軌小車上，導(dǎo)軌小車落于導(dǎo)軌上，兩臺卷揚(yáng)機(jī)8通過鋼絲繩9分別連接于導(dǎo)軌小車兩端，當(dāng)隧道施工救生艙落位后，通過卷揚(yáng)機(jī)8的轉(zhuǎn)動，帶動鋼絲繩9，牽動牽引小車，在導(dǎo)軌上自由滑動。承載臺架4上設(shè)置可調(diào)整位置的限位塊，便于導(dǎo)軌小車移動至指定位置，起到止動作用。
[0044]液壓站作為本試驗(yàn)裝置的動力源，提供加載靜力所需的高壓油。主要由電機(jī)栗組、液壓油箱、伺服閥及閥類液壓元件、集成塊、風(fēng)冷系統(tǒng)、蓄能器、壓力表、電控箱、管件等組成;本發(fā)明的動力源采用恒壓變量栗，根據(jù)本試驗(yàn)裝置試驗(yàn)方法特點(diǎn)一一長時(shí)間保壓，選用恒壓變量栗可減小系統(tǒng)流量，同時(shí)輔助蓄能器，可保證本液壓站加載時(shí)具有較小的能耗和噪音。閥塊和各種閥類元件可以保證豎直方向和水平方向各液壓缸壓力線性可調(diào)，且具有保壓功能，并能適配于本試驗(yàn)裝置多種試驗(yàn)方法的需要。冷卻裝置采用風(fēng)冷系統(tǒng)，簡單可靠。蓄能器和蓄能器專用安全閥組，可起到穩(wěn)流和保壓作用。
[0045]本發(fā)明的操控臺主要由PLC(CPU224CN、EN22332DI/32D0)模塊、觸摸屏、開關(guān)電源、按鈕、指示燈、嗡鳴器、端子、時(shí)間繼電器、熱繼電器、中間繼電器、交流接觸器、斷路器、線等組成。操控臺除可控制電機(jī)起停，還未伺服閥、傳感器等提供電源和通過PLC收發(fā)、處理信號，保證豎直方向和水平方向各液壓缸壓力線性可調(diào)。液壓站配備的液位計(jì)、電接點(diǎn)壓力表、液溫計(jì)、濾油堵塞報(bào)警器等監(jiān)控設(shè)備的信號報(bào)警，可以通過操控臺上的觸摸屏與報(bào)警指示燈、嗡鳴器等直觀的了解系統(tǒng)故障原因，便于及時(shí)排除故障。
[0046]另外，本發(fā)明還提供了一種采用上述試驗(yàn)平臺對救生艙艙體進(jìn)行防護(hù)能力試驗(yàn)的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0047]a)將救生艙艙體移動至所述承載臺架上；
[0048]b)模擬均布靜載荷模擬試驗(yàn):所有的豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的豎直液壓缸和所有的水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓缸同時(shí)對救生艙艙體加載，以使豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從豎直方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)達(dá)到418kPa，并使每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從水平方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)分別達(dá)到209kPa，其中的一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)加載在救生艙艙體的艙門上，另一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)加載在救生艙艙體上無艙門的部位，然后觀察救生艙艙體的受壓情況、記錄救生艙艙體上的應(yīng)變片輸出的應(yīng)變情況的數(shù)據(jù)；
[0049]c)模擬沖擊載荷試驗(yàn):每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從豎直方向加載在所述救生艙艙體上的壓力值為220kN，而且每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從水平方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)達(dá)到4.3MPa，然后觀察艙體情況、記錄救生艙艙體上的應(yīng)變片輸出的應(yīng)變情況的數(shù)據(jù)，目測艙體傾覆與否；
[0050]d)模擬局部、單側(cè)偏載荷試驗(yàn):每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從豎直方向加載在所述救生艙艙體上的壓力值為llOkN，而且每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從水平方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)達(dá)到4.3MPa，然后觀察艙體情況、記錄救生艙艙體上的應(yīng)變片輸出的應(yīng)變情況的數(shù)據(jù)；
[0051]e)救生艙艙體模擬載荷試驗(yàn)完畢后，將救生艙艙體、移動系統(tǒng)組裝成為救生艙，并將救生艙移動至所述承載臺架上；
[0052]f)重復(fù)步驟b)、c)、d)，對救生艙進(jìn)行模擬載荷試驗(yàn)，直到試驗(yàn)結(jié)束。
[0053]進(jìn)一步，步驟b)中，每個(gè)所述豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的豎直液壓缸的油壓按OMPa、8.6MPa、10.3MPa、12.0MPa、13.7MPa、15.4MPa、16.3MPa至 17.IMPa的順序依次遞增，其中一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的每個(gè)水平液壓缸的油壓按OMPa、8.1MPa、9.7MPa、11.3MPa、13.0MPa、14.6MPa、15.4MPa至16.2MPa的順序依次遞增，另一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的每個(gè)水平液壓缸的油壓按 OMPa、2.8MPa、3.3MPa、3.9MPa、4.4MPa、5MPa、5.2MPa 至 5.5MPa 的順序遞增。
[0054]進(jìn)一步，步驟c)中每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步加載，并且每個(gè)水平液壓缸的油壓按OMPa、2.2MPa、2.6MPa、3MPa、3.4MPa、3.9MPa、4.1MPa至4.3MPa的順序遞增。
[0055]進(jìn)一步，步驟d)中每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步加載，并且每個(gè)水平液壓缸的油壓按OMPa、2.2MPa、2.6MPa、3MPa、3.4MPa、3.9MPa、4.1MPa至4.3MPa的順序遞增。
[0056]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺，其特征在于，該平臺包括承載臺架、牽引裝置、多個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)和多個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中， 所述牽引裝置包括牽引棧橋、卷揚(yáng)機(jī)和牽引小車，其中該牽引棧橋安裝在所述承載臺架上，多臺卷揚(yáng)機(jī)分別通過鋼絲繩與所述牽引小車連接，用于帶動所述牽引小車上下移動；所述牽引小車通過豎直設(shè)置的導(dǎo)軌安裝在所述牽引棧橋上，由此用于將待測試救生艙艙體運(yùn)送到所述承載臺架上； 所述承載臺架上設(shè)置有限位塊，以用于限制所述牽引小車在豎直方向的位移； 所述多個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)各自包括豎直液壓缸和豎直壓塊，其中該豎直液壓缸的液壓桿豎直設(shè)置，并且在此液壓桿上設(shè)置所述豎直壓塊，由此用于在豎直方向上施加作用力在待測試救生艙上； 所述多個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為左右兩排布置，所述每個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括水平液壓缸和水平壓塊，其中該水平液壓缸的液壓桿水平設(shè)置，并且在此液壓桿上設(shè)置所述水平壓塊，由此用于從左及從右分別施加作用力在待測試的救生艙上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺，其特征在于，每個(gè)豎直液壓缸均通過豎直連接法蘭安裝在所述承載臺架上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺，其特征在于，每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括豎直導(dǎo)桿，所述豎直導(dǎo)桿豎直安裝在所述承載支架上，所述豎直導(dǎo)桿貫穿所述豎直連接法蘭，并且所述豎直導(dǎo)桿的下端連接在所述豎直壓塊上，以用于對所述豎直壓塊的豎直移動進(jìn)行導(dǎo)向。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺，其特征在于，每個(gè)水平液壓缸均通過水平連接法蘭安裝在所述承載臺架上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隧道施工救生艙艙體防護(hù)能力試驗(yàn)平臺，其特征在于，每個(gè)水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括水平導(dǎo)桿，所述水平導(dǎo)桿水平安裝在所述承載支架上，所述水平導(dǎo)桿貫穿所述水平連接法蘭，并且所述水平導(dǎo)桿靠近所述牽引棧橋的一端連接在所述水平壓塊上，以用于對所述水平壓塊的水平移動進(jìn)行導(dǎo)向。6.—種采用權(quán)利要求1?5中任何一項(xiàng)所述的試驗(yàn)平臺對救生艙進(jìn)行防護(hù)能力試驗(yàn)的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: a)將救生艙艙體移動至所述承載臺架上； b)模擬均布靜載荷模擬試驗(yàn): 所有的豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的豎直液壓缸和所有的水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓缸同時(shí)對救生艙艙體加載，以使豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從豎直方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)達(dá)到418kPa，并使每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從水平方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)分別達(dá)到209kPa，其中的一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)加載在救生艙艙體的艙門上，另一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)加載在救生艙艙體上無艙門的部位，然后觀察救生艙艙體的受壓情況、記錄救生艙艙體上的應(yīng)變片輸出的應(yīng)變情況的數(shù)據(jù)； c)模擬沖擊載荷試驗(yàn): 每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從豎直方向加載在所述救生艙艙體上的壓力值為220kN，而且每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從水平方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)達(dá)到4.3MPa，然后觀察艙體情況、記錄救生艙艙體上的應(yīng)變片輸出的應(yīng)變情況的數(shù)據(jù)，目測艙體傾覆與否； d)模擬局部、單側(cè)偏載荷試驗(yàn): 每個(gè)豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從豎直方向加載在所述救生艙艙體上的壓力值為llOkN，而且每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)從水平方向加載在所述救生艙艙體上的壓強(qiáng)達(dá)到4.3MPa，然后觀察艙體情況、記錄救生艙艙體上的應(yīng)變片輸出的應(yīng)變情況的數(shù)據(jù)； e)救生艙艙體模擬載荷試驗(yàn)完畢后，將救生艙艙體、移動系統(tǒng)組裝成為救生艙，并將救生艙移動至所述承載臺架上； f)重復(fù)以上步驟b)至步驟d)，對救生艙進(jìn)行模擬載荷試驗(yàn)，直到試驗(yàn)結(jié)束。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟b)中，每個(gè)所述豎直加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的豎直液壓缸的油壓優(yōu)選按OMPa、8.6MPa、10.3MPa、12.0MPa、13.7MPa、15.4MPa、16.3MPa至17.1MPa的順序依次遞增，其中一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的每個(gè)水平液壓缸的油壓優(yōu)選按OMPa、8.IMPa、9.7MPa、11.3MPa、13.0MPa、14.6MPa、15.4MPa至 16.2MPa的順序依次遞增，另一排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的每個(gè)水平液壓缸的油壓按OMPa、2.8MPa、3.3MPa、3.9MPa、4.4MPa、5MPa、5.2MPa至5.5MPa的順序遞增。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟c)中，每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步加載，并且每個(gè)水平液壓缸的油壓優(yōu)選按OMPa、2.2MPa、2.6MPa、3MPa、3.4MPa、3.9MPa、4.1MPa至4.3MPa的順序遞增。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟d)中，每排水平加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步加載，并且每個(gè)水平液壓缸的油壓優(yōu)選按OMPa、2.2MPa、2.6MPa、3MPa、3.4MPa、3.9MPa、.4.1MPa至4.3MPa的順序遞增。
【文檔編號】G01M99/00GK106092624SQ201610366874
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】苗德海, 王春梅, 王偉, 楊光, 韓向陽, 陳丹東, 王克金, 潘登, 殷杰
【申請人】中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司