一种包含振动测试的模型箱试验系统及其使用方法

1.本发明属于岩土工程的地铁隧道技术领域，尤其涉及一种包含振动测试的模型箱试验系统及其使用方法。


背景技术：

2.地铁是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通。列车在全封闭的线路上运行，基本位于中心城区的地下隧道内。随着城市化的进展不断加快，地铁交通发展也十分迅速。已建盾构隧道在长期承受列车振动荷载过程中会产生各类管片病害，收敛变形、渗漏水、管片开裂、螺栓断裂等，再加上盾构隧道周边不可避免的会进行各类工程施工，基坑开挖、桩基施工、盾构穿越、地面堆载等等，上述问题的叠加会对隧道产生极大的影响，甚至使隧道结构发生难以修复的破坏，继而影响到隧道的安全性和正常使用。
3.目前针对地铁隧道的研究多集中于足尺寸试验和离心机试验，技术较为全面且成熟，但这两种方法有诸多不足和限制之处：1、需要场地空间极大，足尺试验的隧道原型和离心机尺寸占地面积大，需要配置独立的试验场所；2、操作实施复杂，对于足尺寸试验，需要配备10t的室内吊机，试验室需要多名人员，离心机试验仪器操作复杂，需要专门的培训；3、经济性不高、仪器的采购与配备需要耗费大量科研经费。
4.因此，为合理预测和探究地铁隧道运营的安全隐患，针对地铁隧道试验难以开展的特点，急需一种操作简便、合理准确、经济有效的室内大比例尺隧道模型箱。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种包含振动测试的模型箱试验系统及其使用方法，合理预测和探究地铁隧道运营的安全隐患，针对地铁隧道试验难以开展的特点，提供一种操作简便、合理准确、经济有效的室内大比例尺隧道模型箱。
6.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种包含振动测试的模型箱试验系统，包括：
7.比例尺模型箱，其包括箱体外壳和设置在箱体外壳上的采集线路开槽口；
8.测量装置搭载安置系统，其包括搭载横梁、激振力模拟装置、若干个加速度传感器、位移传感器、应变片、土压力盒和隧道管片模型；其中，所述搭载横梁与所述比例尺模型箱的箱体外壳连接并将其与地面保持间距；所述隧道管片模型位于所述比例尺模型箱中部且通过所述激振力模拟装置模拟因列车振动引起的受力情况；所述加速度传感器用于测定振动引起的隧道管片模型和土层加速度；所述位移传感器测量持续振动下土层和隧道管片模型整体的位移，所述应变片用于测量隧道管片模型引起的形变，所述土压力盒用于测量振动引起的土层压力的变化。
9.进一步地，所述箱体外壳包括：
10.若干个钢条，其纵横交错形成矩形网络，钢条全部位于箱体外壳的正面；
11.若干块矩形钢板，其分别固定设置在由若干个钢条组成的矩形网络中的部分装载
区域；以及
12.若干块透明有机玻璃，分别固定设置在由若干个钢条组成的矩形网络中的剩余装载区域。
13.进一步地，所述采集线路开槽口包括：
14.槽口，由所述箱体外壳的左右两侧开口形成；
15.密封盖板，安装在所述箱体外壳的槽口的内侧。
16.进一步地，所述比例尺模型箱还包括：
17.箱体内壁，其由隔振涂料组成且均匀涂抹于所述矩形钢板和所述透明有机玻璃的内侧壁上；
18.顶部横梁，其设置在所述箱体外壳的顶部区域内；以及
19.固定支架，其固定连接在所述箱体外壳的外顶面上。
20.进一步地，所述搭载横梁包括：
21.横向工字钢，其横向穿过所述集线路开槽口；
22.石墩，其底面与地面接触；
23.两个竖向工字钢，其分别位于所述箱体外壳的两侧且上端与所述横向工字钢搭接而下端与所述石墩的顶面连接。
24.进一步地，所述激振力模拟装置包括：
25.激振器，其对称安置在所述搭载横梁中部并固定在所述横向工字钢的下表面上；
26.钢轨模型，其位于所述隧道管片模型内部并与底端相接触；
27.钢垫板，其位于所述激振器和所述钢轨模型之间并横跨所述钢轨模型上方；
28.采集仪，其位于所述比例尺模型箱外；以及
29.动态力分布传感器，包括动态力传感器探头和动态力分布导线，其中，动态力传感器探头位于所述激振器下方且与所述采集仪相连。
30.进一步地，所述位移传感器采用三种样式且均包括：
31.位移传感器探针，其固定在所述固定支架上；
32.沉降板，其由两片钢板组成，其中，顶部钢板与所述位移传感器探针相接触预压；
33.伸长杆，其位于所述沉降板的两片钢板之间且连接所述沉降板的两块钢板；
34.其中，三种样式位的移传感器的底部钢板分别位于所述隧道管片模型的外顶面上、深层土体中以及浅层土体中。
35.进一步地，所述加速度传感器采用四种样式且分别位于所述隧道管片模型顶面上、底面上、深层土体中和浅层土体中，所述应变片设置在所述隧道管片模型的内表面上，所述土压力盒采用三种样式且分别位于所述隧道管片模型外表面上、深层土体中和浅层土体中。
36.进一步地，所述加速度传感器、所述位移传感器探头、所述应变片和所述土压力盒所在测量截面为激振器所在横向截面和比例尺模型箱中心位置横向截面；所述应变片粘贴位置为所述隧道管片模型内壁，按相应度数间隔布置一整环；所述土压力盒粘贴位置为所述隧道管片模型外壁，根据对称性原理，按相应度数间隔布置半环；各测量装置导线预留长度根据所述采集仪所在具体位置确定，底部线路通过所述采集线路开槽口与采集仪相连，顶部线路从所述比例尺模型箱上方牵出。
37.一种包含振动测试的模型箱试验系统的使用方法，包括以下步骤：
38.步骤(1)：往空比例尺模型箱内填土，填土高度要略低于采集线路开槽口下沿，填土前需要对土粒进行筛分，保留细粒土，同时去除土壤中中的垃圾与杂质，土分布在比例尺模型箱的各个角落；
39.步骤(2):将应变片和隧道管片模型内侧加速度传感器提前安置在隧道管片模型内侧，应变片安装前，利用砂纸对粘贴部位进行圆弧状打磨，再使用可高挥发性溶解油脂的溶剂用力向一个方向擦拭，擦拭完成后，用记号笔划线标定粘贴位置，最后在应变片的反面滴上一滴粘合剂，并快速将应变片粘贴到指定部位，将塑料袋覆盖在应变片上，并用拇指用力按压应变片约1分钟，粘合剂硬化后，确认粘贴状态后，用刀片和砂纸除去多余的粘合剂；加速度传感器与应变片的安装区别在于，其粘合剂接触部位为底座；
40.步骤(3)：待土层填到指定高度后，将隧道管片模型从两侧采集线路开槽口运入比例尺模型箱内，若管片尺寸过大，则从比例尺模型箱上方运入，搬运时注意已安装传感器的导线，不要混在在一起，或被其他环管片压到，安放隧道管片模型时先将隧道管片模型底部土体堆高，放稳后再逐渐施力压低，这样可以保证隧道管片模型均在同一水平位置，最后再将土堆入隧道管片模型底部与两侧的空洞内；将搭载横梁钻孔后，将激振力模拟装置安装在搭载横梁上；待隧道管片模型安装完毕后，将搭载横梁穿过采集线路开槽口与隧道管片模型；
41.步骤(4)：待搭载横梁安装完毕后，布置隧道管片模型外围传感器，加速度传感器与步骤(2)中方法一致，土压力盒需要沿管片外表面垂直布置，粘贴方法与步骤(2)中一致，此时继续填土，当填埋土高度逐渐接近每一个土压力盒高度时，应当在土压力盒上下表面以及与隧道管片模型缝隙间埋置一定量的标准砂或细砂；当填土高度达到隧道管片模型上沿高度时，开始安装位移传感器，将位移传感器安装在比例尺模型箱外上；
42.步骤(5)：模型管片上方位移传感器安装完毕后，继续填土，当填土高度分别达到深层土体和浅层土体时，需停止填土，进行剩余测量装置的埋设；土压力盒埋设时，应当开挖洞坑，洞坑的大小以能放下整个土压力盒并略有富余即可，大约为土压力盒直径尺寸的1.1倍，深度以露出土体面为准，埋设完毕后要将土体压紧，避免存在孔隙；加速度传感器埋设方法与土压力盒一致，埋设完毕后要将土体压实，保证加速度传感器不会发生倾倒，最后埋设在土层的各测量仪器的导线从比例尺模型箱上方导出，当土填埋完毕后，将土体从上方压实，并利用锤子敲击比例尺模型箱外壁，看测量装置是否正常运转。
43.与现有技术相比，本发明的有益收益是：
44.1、本发明通过焊接与粘结形成的箱体外壳，保证了箱体稳定性的同时也在箱体正面增加了可视窗口，便于观察试验的进行情况以及试验内素材的收取。
45.2、本发明在内部与顶部添加了若干型号的工字钢梁，保证了各类测量仪器的良好固定，并且能够安装激振装置模拟列车振动，更加真实的模拟地铁隧道管片的实际受力情况，从而科学的预测并解决地铁隧道运营的不良病害。
46.3、本发明为室内比例尺模型箱，模型箱尺寸适中，占用场地不大，且材料价格低廉，途径易获取，拼装过程方便易行，能有效节省经费使用，同时安装过程没有大型机械入场，降低了安装风险。
47.4、本发明在箱体外壳左右两侧对称开口，保证横梁贯穿模型箱体并且外伸一定距
离，同时利用石墩固定，减少了箱体内壁的承载负担；开口处还将所有测量仪器的导线汇总，一同接入采集仪上，确保了试验场所的简洁，也避免了冗杂的线路发生缠绕打结。
48.5、本发明在箱体内壁上涂抹一侧厚度均匀的减震阻尼剂，在激振力施加过程中能有效减少边界反射作用，保证数据的准确性，同时减震阻尼剂能将土体与模型箱体分隔开，有效减少土体对模型箱体的腐蚀，延长模型箱的使用寿命，提高重复使用率。
49.6、本发明对传统位移传感器进行改进，添加沉降板和伸长杆，避免了位移传感器探针对土体的刺入效应，同时使位移传感器能够测量更深层土体的位移，提高了试验的适用性和准确性。
附图说明
50.图1是本发明一实施例中一种包含振动测试的模型箱试验系统的正视图；
51.图2是本发明一实施例中一种包含振动测试的模型箱试验系统的侧视图；
52.图3为图1中a-a截面的剖视图；
53.图4为图2中b_b截面的剖视图。
具体实施方式
54.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
55.如图1、2和4所示，在一实施例中，本发明提供了一种包含振动测试的模型箱试验系统，包括：比例尺模型箱和测量装置搭载安置系统。
56.比例尺模型箱包括箱体外壳和设置在箱体外壳上的采集线路开槽口5-1；
57.测量装置搭载安置系统包括搭载横梁、激振力模拟装置、若干个加速度传感器8、位移传感器、应变片10、土压力盒11和隧道管片模型12；其中，搭载横梁与比例尺模型箱的箱体外壳连接并将其与地面保持间距；隧道管片模型12位于比例尺模型箱中部且通过激振力模拟装置模拟因列车振动引起的受力情况；加速度传感器8用于测定振动引起的隧道管片模型12和土层加速度；位移传感器测量持续振动下土层和隧道管片模型12整体的位移，应变片10用于测量隧道管片模型12引起的形变，土压力盒11用于测量振动引起的土层压力的变化。
58.如图2所示，在一实施例中，箱体外壳包括：若干个钢条1-2、若干块矩形钢板1-1和若干块透明有机玻璃1-3。
59.若干个钢条1-2纵横交错形成矩形网络，钢条1-2全部位于箱体外壳的正面；
60.若干块矩形钢板1-1分别固定设置在由若干个钢条1-2组成的矩形网络中的部分装载区域；以及
61.若干块透明有机玻璃1-3分别固定设置在由若干个钢条1-2组成的矩形网络中的剩余装载区域。
62.如图2所示，在一实施例中，箱体外壳由多个矩形钢板1-1和多个钢条1-2依次焊接而成；钢条1-2交错形成6排网格；透明有机玻璃1-3片通过环氧树脂ab胶固定在比例尺模型箱正面矩形网格内，并占据靠上的5排网格，其余网格均为矩形钢板1-1，通过此方法便于观察试验内部动态进展以及各测量仪器位置是否摆放正确，同时有机玻璃材质强度高，具有一定的承载能力，在增加可视窗口的同时不削弱箱体强度。
63.因此，该包含振动测试的模型箱试验系统通过焊接与粘结形成的箱体外壳，保证了箱体稳定性的同时也在箱体正面增加了可视窗口，便于观察试验的进行情况以及试验内素材的收取。
64.如图1所示，在一实施例中，采集线路开槽口5-1包括：槽口5-1和密封盖板5-2。
65.槽口5-1由箱体外壳的左右两侧开口形成，密封盖板5-2安装在箱体外壳的槽口5-1的内侧。
66.如图1所示，在一实施例中，采集线路开槽口5-1为矩形钢板1-1焊接后切割而成，为了便于隧道管片搬运安放在比例尺模型箱内，开槽口5-1切割为直径70cm的圆形，密封盖板5-2在内部测量仪器安置好，走线梳理完毕后，再利用环氧树脂ab胶从外部进行密封密封。本发明为室内比例尺模型箱，模型箱尺寸适中，占用场地不大，且材料价格低廉，途径易获取，拼装过程方便易行，能有效节省经费使用，同时安装过程没有大型机械入场，降低了安装风险。
67.如图4所示，在一实施例中，比例尺模型箱还包括：箱体内壁2、顶部横梁3和固定支架4。
68.箱体内壁2由隔振涂料组成且均匀涂抹于矩形钢板1-1和透明有机玻璃1-3的内侧壁上；顶部横梁3设置在箱体外壳的顶部区域内；以及
69.固定支架4固定连接在箱体外壳的外顶面上。
70.如图4所示，在一实施例中，箱体内壁2隔振涂料为减振阻尼剂duxseal，均匀涂抹在箱体内壁2，涂抹厚度约为30mm，同时涂抹完毕后，需要进行24h的晾干，可以减少剪切波和压缩波在比例尺模型箱箱壁的反射效应，确保试验的精度和可靠性。
71.本发明在箱体内壁2上涂抹一侧厚度均匀的减震阻尼剂，在激振力施加过程中能有效减少边界反射作用，保证数据的准确性，同时减震阻尼剂能将土体与模型箱体分隔开，有效减少土体对模型箱体的腐蚀，延长模型箱的使用寿命，提高重复使用率。
72.顶部横梁3为工字钢，工字钢走向与箱体长度宽度方向一致，为了减轻模型箱内壁负担，布置两根，直接与箱体外壳焊接相连，且工字钢顶面与比例尺模型箱顶面齐平。
73.固定支架4为方形钢管，为了减轻比例尺模型箱内壁负担，钢管为壁厚0.3cm的方形空心钢管，钢管走向与箱体宽度方向一致，布置三根，直接与箱体外壳焊接相连，高度布置超过箱体顶面约20cm，方形空心钢管可为位移传感器的布置提供载体，使位移传感器位于比例尺模型箱外部，避免了土体压力对仪器精度和性能的影响。
74.如图3所示，在一实施例中，搭载横梁包括：横向工字钢6-1、石墩6-3和两个竖向工字钢6-2。
75.横向工字钢6-1横向穿过集线路开槽口5-1，石墩6-3底面与地面接触，两个竖向工字钢6-2分别位于箱体外壳的两侧且上端与横向工字钢6-1搭接而下端与石墩6-3的顶面连接。
76.隧道管片模型12根据试验实际需要定制大小，管片通过采集线路开槽口5-1运入比例尺模型箱内，其中横向工字钢6-1应当贯穿管片，且管片顶部内壁应当与横向工字钢6-1保持一定距离。
77.本发明在箱体外壳左右两侧对称开口，保证横梁贯穿模型箱体并且外伸一定距离，同时利用石墩6-3固定，减少了箱体内壁2的承载负担；开口处还将所有测量仪器的导线
汇总，一同接入采集仪7-6上，确保了试验场所的简洁，也避免了冗杂的线路发生缠绕打结。
78.如图3所示，在一实施例中，横向工字钢6-1与竖向工字钢6-2垂直首尾焊接相连，石墩6-3上表面与竖向工字钢6-2螺栓相连，石墩6-3为模型箱拼装前，预先在指定位置进行浇筑，与地面连接点采用石墩6-3可以避免地面湿气侵染钢材，延长钢材的使用寿命。
79.如图3所示，在一实施例中，激振力模拟装置包括：激振器7-1、钢轨模型7-2、钢垫板7-3、采集仪7-6和动态力分布传感器。
80.激振器7-1对称安置在搭载横梁中部并固定在横向工字钢6-1的下表面上；
81.钢轨模型7-2位于隧道管片模型12内部并与底端相接触；
82.钢垫板7-3位于激振器7-1和钢轨模型7-2之间并横跨钢轨模型7-2上方；
83.采集仪7-6位于比例尺模型箱外；以及
84.动态力分布传感器，包括动态力传感器探头7-4，其中，动态力传感器探头7-4位于激振器7-1下方，其通过导线与采集仪7-6相连。
85.如图3所示，在一实施例中，激振器7-1尾端支架通过螺栓固定在横向工字钢6-1上。钢轨模型7-2由三节工字钢焊接而成，在焊接过程中可以自行发生轻微错动来模拟轨道的不均匀沉降，为了保证钢轨模型7-2和隧道管片模型12的紧密接触，在二者接触缝隙处涂抹细石混凝土；钢垫板7-3提前焊接在钢轨模型7-2上表面，并横跨在钢轨模型7-2的左右两侧，保证激振力的分配情况与原型相似，同时与激振器7-1之间预留一定空隙，便于动态力模拟过程中的调试与启动。采集仪7-6能够通过动态力传感器控制动态力的大小和频率，并对动态激振力进行实时监控，出现错误可及时停止实现精确控制试验发生条件；并且采集仪7-6具有多通道，可以同时对模型箱内部加速度、位移、土压力和应变数据进行采集和保存，保证了采集数据的多样性，也同时可以实时了解试验进程，确保各测量仪器的正常工作。本发明在内部与顶部添加了若干型号的工字钢梁，保证了各类测量仪器的良好固定，并且能够安装激振装置模拟列车振动，更加真实的模拟地铁隧道管片的实际受力情况，从而科学的预测并解决地铁隧道运营的不良病害。
86.如图4所示，在一实施例中，位移传感器采用三种样式且均包括：位移传感器探针9-1、沉降板9-2和伸长杆9-3。
87.位移传感器探针9-1固定在固定支架4上；
88.沉降板9-2由两片钢板组成，其中，顶部钢板与位移传感器探针9-1相接触预压；
89.伸长杆9-3位于沉降板9-2的两片钢板之间且连接沉降板9-2的两块钢板；
90.其中，三种样式的位移传感器的底部钢板分别位于隧道管片模型12的外顶面上、深层土体中以及浅层土体中。
91.本发明对传统位移传感器进行改进，添加沉降板9-2和伸长杆9-3，避免了位移传感器探针9-1对土体的刺入效应，同时使位移传感器能够测量更深层土体的位移，提高了试验的适用性和准确性。
92.如图3所示，在一实施例中，加速度传感器8采用四种样式且分别位于隧道管片模型12顶面上、底面上、深层土体中和浅层土体中，应变片10设置在隧道管片模型12的内表面上，土压力盒11采用三种样式且分别位于隧道管片模型12外表面上、深层土体中和浅层土体中。
93.进一步地，加速度传感器8、位移传感器探头、应变片10和土压力盒11所在测量截
面为激振器7-1所在横向截面和比例尺模型箱中心位置横向截面；应变片10粘贴位置为隧道管片模型12内壁，按相应度数间隔布置一整环；土压力盒11粘贴位置为隧道管片模型12外壁，根据对称性原理，按相应度数间隔布置半环；各测量装置导线预留长度根据采集仪7-6所在具体位置确定，底部线路通过采集线路开槽口5-1与采集仪7-6相连，顶部线路从比例尺模型箱上方牵出，通过此布置方法，在保证试验数据量满足要求的同时，减少了测量仪器布置的工作量，并且上下线路分开走线，减少了线路打结缠绕的问题。
94.在一实施例中，一种包含振动测试的模型箱试验系统的使用方法，包括以下步骤：
95.步骤(1)：往空比例尺模型箱内填土，填土高度要略低于采集线路开槽口5-1下沿，填土前需要对土粒进行筛分，保留细粒土，同时去除土壤中中的垃圾与杂质，土分布在比例尺模型箱的各个角落(在一实施例中，填土装置可以使用履带与小型运土铲车相结合的方式，每往模型箱内填5车土就要进行人为整平，用铲子和耙子将土分布在模型箱的各个角落)；
96.步骤(2)：将应变片10和隧道管片模型12内侧加速度传感器8提前安置在隧道管片模型12内侧，应变片10安装前，利用砂纸对粘贴部位(比应变片10面积宽的位置)进行圆弧状打磨，再使用脱脂棉、纱布、皱纹纸等蘸上丙酮等可高挥发性溶解油脂的溶剂，用力向一个方向擦拭，擦拭完成后，用记号笔划线标定粘贴位置，最后在应变片10的反面滴上一滴粘合剂，并快速将应变片10粘贴到指定部位，将塑料袋如聚乙烯薄膜片覆盖在应变片10上，并用拇指用力按压应变片10约1分钟，粘合剂硬化后，确认粘贴状态后，用刀片和砂纸除去多余的粘合剂；加速度传感器8与应变片10类似，安装区别在于，其粘合剂接触部位为底座；
97.步骤(3)：待土层填到指定高度后，将隧道管片模型12从两侧采集线路开槽口5-1运入比例尺模型箱内，若管片尺寸过大，则从比例尺模型箱上方运入，搬运时注意已安装传感器的导线，不要混在在一起，或被其他环管片压到，安放隧道管片模型12时先将隧道管片模型12底部土体堆高，放稳后再逐渐施力压低，这样可以保证隧道管片模型12均在同一水平位置，最后再将土堆入隧道管片模型12底部与两侧的空洞内，保证管片不会左右晃动；将搭载横梁钻孔后，将激振力模拟装置安装在搭载横梁上；待隧道管片模型12安装完毕后，将搭载横梁穿过采集线路开槽口5-1与隧道管片模型12(在一实施例中，激振器7-1底端有对应的螺栓开槽孔，将搭载横梁钻孔后，激振器7-1和动态力分布传感器便可提前安装在搭载横梁上；待隧道管片模型12安装完毕后，将搭载横梁穿过采集线路开槽与隧道管片模型12，再支撑于竖向工字钢6-2上，两端支撑通过焊接连接，严格满足焊缝等级并选择角焊缝)；
98.步骤(4)：待搭载横梁安装完毕后，布置隧道管片模型12外围传感器，加速度传感器8与步骤(2)中方法一致，土压力盒11需要沿管片外表面垂直布置，粘贴方法与步骤(2)中一致，此时继续填土，当填埋土高度逐渐接近每一个土压力盒11高度时，应当在土压力盒11上下表面以及与隧道管片模型12缝隙间埋置一定量的标准砂或细砂；当填土高度达到隧道管片模型12上沿高度时，开始安装位移传感器，将位移传感器安装在比例尺模型箱外上(在一实施例中，当填土高度达到隧道管片模型12上沿高度时，开始安装位移传感器，位移传感器安装在固定支架4上，顶端沉降板9-2位于隧道管片模型12顶部，底部沉降板9-2位于隧道管片模型12上表面，将底端沉降板9-2与隧道管片模型12上表面相接触，并使位移传感器形成预压即可，位移传感器利用纤维胶带或者电气胶带绑扎在固定支架4上)；
99.步骤(5)：模型管片上方位移传感器安装完毕后，继续填土，当填土高度分别达到
深层土体和浅层土体时，需停止填土，进行剩余测量装置的埋设；土压力盒11埋设时，应当开挖洞坑，洞坑的大小以能放下整个土压力盒11并略有富余即可，大约为土压力盒11直径尺寸的1.1倍，深度以露出土体面为准，埋设完毕后要将土体压紧，避免存在孔隙；加速度传感器8埋设方法与土压力盒11一致，埋设完毕后要将土体压实，保证加速度传感器8不会发生倾倒，最后埋设在土层的各测量仪器的导线从比例尺模型箱上方导出，导出时应当小心谨慎，防止导线带起土体，使土层发生松动，当土填埋完毕后，将土体从上方压实，并利用锤子敲击比例尺模型箱外壁，看测量装置是否正常运转。
100.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。