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用于模型试验的成坡支架试验装置及试验方法.pdf

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用于 模型 试验 支架 试验装置 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910037283

申请日:

20190115

公开号:

CN109580312A

公开日:

20190405

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: G01N1/28;G01N33/24 主分类号: G01N1/28;G01N33/24
申请人: 山东大学
发明人: 张宏博;袁雪峰;刘源;宋修广;李为传;杨振宇
地址: 250061 山东省济南市历下区经十路17923号
优先权:
专利代理机构: 37221 代理人: 任欢
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910037283

授权公告号:

法律状态公告日:

20190405

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了用于模型试验的成坡支架试验装置及试验方法,它解决了现有技术中设置填料需要削坡的问题,具有操作简单,便于安装和拆卸?#27169;?#33021;便于形成试验体的有益效果,其方案如下:用于模型试验的成坡支架试验装置,包括试验箱,用于设置填料;支架,支架能与试验箱可拆卸连接,且支架包括导轨,导轨相对于试验箱的底面能倾斜向上设置;若干支撑片,支撑片通过导轨支撑,且支撑片相对于导轨可拆卸设置。

权利要求书

1.用于模型试验的成坡支架试验装置,其特征在于,包括: 试验箱,用于设置填料; 支架,支架能与试验箱可拆卸连接,且支架包括导轨,导轨相对于试验箱的底面能倾斜向上设置; 若干支撑片,支撑片通过导轨支撑,且支撑片相对于导轨可拆卸设置。 2.根据权利要求1所述的用于模型试验的成坡支架试验装置,其特征在于,所述支架包括两组,两组间隔设定距离设置,且每一组支架均包括导轨和与导轨活动连接的挂钩体。 3.根据权利要求2所述的用于模型试验的成坡支架试验装置,其特征在于,所述挂钩体与所述的导轨可拆卸连接。 4.根据权利要求1所述的用于模型试验的成坡支架试验装置,其特征在于,所述导轨侧部设置若干开口,所述支撑片端部能够插入开口设置。 5.根据权利要求1所述的用于模型试验的成坡支架试验装置,其特征在于,所述支撑片为?#21046;?6.根据权利要求1所述的用于模型试验的成坡支架试验装置,其特征在于,所述支架通过紧固件与所述的试验箱侧壁固连。 7.一种用于模型试验的试验方法,其特征在于,采用权利要求1-6中任一项所述的用于模型试验的成坡支架试验装置。 8.根据权利要求7所述的一种用于模型试验的试验方法,其特征在于,具体步骤如下: 根据试验要求,调整导轨相对于试验箱底面的倾斜角度,将支架与试验箱连接; 从导轨的底侧设置第一支撑片,逐渐填筑至第一片?#21046;?#30340;高度; 从导轨的底侧在第一支撑片的侧部设置第二支撑片,并逐渐填筑至第二片?#21046;?#30340;高度; 继续设置支撑片直至坡顶,相邻的支撑片端部贴合,并完成相应填筑工作; 填筑完成后,拆除支架,完成具有设定角度的边坡试验制备。 9.根据权利要求8所述的一种用于模型试验的试验方法,其特征在于,所述填料为干砂时,需在试验前获得干砂的休止角,所述导轨相对于试验箱底面的倾斜角度小于等于干砂的休止角。 10.根据权利要求8所述的一种用于模型试验的试验方法,其特征在于,在设置第一支撑片?#23433;?#29992;强夯法填筑填料至导轨底部; 或者,将第一片支撑片插入导轨后,再采用雨淋法进行填筑填料。

说明书


用于模型试验的成坡支架试验装置及试验方法
技术领域


本发明涉及土木建筑技术领域,特别是涉及用于模型试验的成坡支架试验装置及
试验方法。


背景技术


在边坡工程中,通常需要进行室内缩小尺寸模型试验来进?#21368;?#36793;坡的相关研究,
包括边坡的稳定性、承载力、破裂面等。?#32440;?#22269;内外有大量针对边坡的模型试验,在试验过
程中,对不同种类的填料(砂、粉土、黏土等),需要形成?#27426;?#35282;度的边坡,?#32440;?#30340;做法一般是
先填筑到?#27426;?#39640;度,然后再进行削坡。但是当填料是砂的时候,干砂由于没有粘聚力是无法
进行削坡?#27169;?#21482;能在干砂中加入定量的水,成为?#27426;?#21547;水率的湿砂后才能进行削坡。


发明人发现上述做法的缺点是明显?#27169;?#19981;仅在填筑阶段需要多填筑填料,而且需
要削除大量填料,特别当坡度较小时,削除的量更大。除此之外,这种做法对于研究干砂形
成阻碍,无法进行削坡的干砂在形成边坡时难?#28304;?#29702;。


因此对于模型试验中的边坡形成的试验方法需要进行新的研究设计。


发明内容


为了克服现有技术的不足,本发明提供了用于模型试验的成坡支架试验装置,制
作和操作简单,易于安装和拆卸,能有效地形成?#27426;?#35282;度的边坡。


用于模型试验的成坡支架试验装置的具体方案如下:


用于模型试验的成坡支架试验装置,包括:


试验箱,用于设置填料;


支架,支架能与试验箱可拆卸连接,且支架包括导轨,导轨相对于试验箱的底面能
倾斜向上设置;


若干支撑片,支撑片通过导轨支撑,且相邻的支撑片端部贴合,且支撑片相对于导
轨可拆卸设置,支撑片设置的作用是用于挡住填料使其不向侧向流动。


上述的试验装置,通过支架和支撑片的设置,有利于在试验箱内形成具有设定角
度的边坡,无需整体填料后再削坡,有效减少了整体工作量,也便于操作。


进一步地,所述支架包括两组,两组间隔设定距离设置,且每一组支架均包括导轨
和与导轨活动连接的挂钩体,挂钩体整体为L型,挂钩体的短侧与导轨连接,长侧端部设置
挂钩。


进一步地,为了方便对导轨相对于试验箱底面角度的调节,所述挂钩体与所述的
导轨可拆卸连接,导轨与挂钩体通过螺丝连接,旋松螺丝即可调整挂钩体与导轨的角度,旋
紧螺丝即可实?#32440;?#24230;的保持。导轨与挂钩体连接的端部设置角度线,便于对导轨角度的控
制。


进一步地,所述导轨侧部设置若干开口,所述支撑片端部能够插入开口设置,开口
为长条状,便于支撑片的设置,每一支撑片端部与导轨设置的开口一?#27426;?#24212;,通过两组导轨
内侧的开口来安装支撑片,不仅便于支撑片的安装,也方便支撑片的拆除。


进一步地,所述支撑片为?#21046;制?#20855;有?#27426;?#30340;弹性,便于插入至导轨的开口内,
且支撑片的长度与试验箱的宽度相等,另外,在?#21046;?#34920;面设置凸块,凸块突出于?#21046;?#30340;侧
部,用于在设置前一片?#21046;?#21518;,通过凸块对第二片?#21046;?#30340;位置进行限定,或者,相邻的?#21046;?br>其中一个设置凸块,另一个设置卡槽,凸块与卡槽配合,以保证相邻?#21046;?#30340;贴合度。


进一步地,所述支架通过紧固件与所述的试验箱侧壁?#32440;櫻?#20855;体在挂钩体设置螺
纹孔,用于紧固件如螺栓插入螺纹孔与试验箱侧壁?#32440;印?br>

进一步地,为了保证边坡的较好模拟,所述导轨与试验箱的内侧壁贴合。


为了克服现有技术的不足,本发明?#22266;?#20379;了一种用于模型试验的试验方法,采用
所述的用于模型试验的成坡支架试验装置。


上述试验方法,具体步骤如下:


根据试验要求,调整导轨相对于试验箱底面的倾斜角度,将导轨倾斜向上设置,将
支架与试验箱连接;


从导轨的底侧设置第一支撑片,从低至高逐渐填筑至第一片?#21046;?#30340;高度;


从导轨的底侧在第一支撑片的侧部设置第二支撑片,并逐渐填筑至第二片?#21046;?#30340;
高度;


继续设置支撑片直至坡顶,相邻的支撑片端部贴合,并完成相应填筑工作;


填筑完成后,拆除支架,完成具有设定角度的边坡试验制备。


在设置第一支撑片?#23433;?#29992;强夯法填筑填料至导轨底部;或者,将第一片支撑片插
入导轨后,再采用雨淋法进行填筑填料,设置每一片支撑片后,均通过强夯法或雨淋法进行
填筑填料。


且在拆除支架时,先将挂钩体与试验箱松开,然后将整个支架从试验箱内取出即
可完成操作。


进一步地,所述填料为干砂时,需在试验前获得干砂的休止角,所述导轨相对于试
验箱底面的倾斜角度小于等于干砂的休止角。


与现有技术相比,本发明的有益效果是:


1)本发明装置能有效行程所需角度的边坡,可以根据不同的填料调整相应的角
度,而且可以有效减少填筑量,无需削坡,大大减少工作量。


2)本发明装置支座简单,操作简便,安装和拆卸都相对简单。


3)本发明通过挂钩体的设置,有效方便了支架与试验箱侧壁的连接,而且能实现
与试验箱的固连,稳定可靠性高。


附图说明


构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示
意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。


图1为本发明实施例中试验装置主视图;


图2为本发明实施例中试验装置俯视图;


图3为本发明实施例中试验装置侧视图;


图4为本发明实施例中试验装置的细?#23458;跡?#20026;导轨和?#21046;?#30340;侧视图;


图5为本发明实施例中?#21046;?#30340;示意图;


其中,1、导轨,2、挂钩体,3、导轨铰接端,4、?#21046;?、凸块。


具体实施方式


应该指出,以下详细说明都是例示性?#27169;?#26088;在对本申请提供进一步的说明。除非另
有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常
理解的相同含义。


需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而?#19988;?#22270;限制根
据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用?#27169;?#38500;非上下文另外明?#20998;?#20986;,否则单数?#38382;?br>也意?#21450;?#25324;复数?#38382;劍?#27492;外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。


正如背景技术所介绍?#27169;?#29616;有技术中存在的不足,为?#31169;?#20915;如上的技术问题,本申
请提出了用于模型试验的成坡支架试验装置。


本申请的一种典型的实施方式中,如图1-图3所示,用于模型试验的成坡支架试验
装置,包括透明材料制成的试验箱,用于设置填料;支架,支架能与试验箱可拆卸连接,且支
架包括导轨1,导轨1相对于试验箱的底面能倾斜设置;若干支撑片,支撑片通过导轨1支撑,
且相邻的支撑片端部贴合,且支撑片相对于导轨1能拆卸设置。


上述的试验装置,通过支架和支撑片的设置,有利于在试验箱内形成具有设定角
度的边坡,无需整体填料后再削坡,有效减少了整体工作量,也便于操作。


为了方便对导轨1相对于试验箱底面角度的调节,挂钩体与所述的导轨1可拆卸连
接。导轨与挂钩体连接的端部设置角度线,便于对导轨角度的控制,?#19994;?#36712;1的铰接端设置
螺丝,旋紧螺丝即可保持导轨1相对于挂钩体的角度。


导轨1侧部设置若干开口,支撑片端部能够插入开口设置,开口为长条状,便于支
撑片的设置,每一支撑片端部与导轨1设置的开口一?#27426;?#24212;,如图4所示,通过两组导轨1内
侧的开口来安装支撑片,不仅便于支撑片的安装,也方便支撑片的拆除。


支撑片为?#21046;?,?#21046;?具有?#27426;?#30340;弹性,且?#21046;?为矩形,使得每片?#21046;?接触时保
证紧密,而不会发生填料泄露等情况,为了便于插入至导轨1的开口内,且支撑片的长度与
试验箱的宽度相等,另外,如图5所示,在?#21046;?表面设置凸块5,凸块5突出于?#21046;?的侧部,
用于在设置前一片?#21046;?#21518;,通过凸块5对第二片?#21046;?#30340;位置进行限定,或者,相邻的?#21046;?#20854;
中一个设置凸块,另一个设置卡槽,凸块与卡槽配合,以保证相邻?#21046;?#30340;贴合度。


为了保证边坡的较好模拟,导轨1侧部与试验箱的内侧壁贴合,?#21046;?的长度与试
验箱的宽度相对应,否则,长度过长则会放置不进模型试验箱,过短,则有可能会发生填料
泄露。支架包括两组,两组间隔设定距离设置,且每一组支架均包括导轨1和与导轨1活动连
接的挂钩体2,挂钩体2整体为L型,挂钩体2的短侧与导轨1连接,长侧端部设置挂钩,挂钩体
2长侧与导轨延长线之间的角度为锐角,导轨1倾斜向上设置以便于边坡坡面的形成,通过
挂钩体2短侧的设置,也有利于边坡底端水平面的形成,保证边坡设置的稳定性。


支架通过紧固件与试验箱侧壁固连,具体在挂钩体设置螺纹孔,用于紧固件如螺
栓插入螺纹孔与试验箱侧壁?#32440;印?br>

为了克服现有技术的不足,本发明?#22266;?#20379;了一种用于模型试验的试验方法,采用
所述的用于模型试验的成坡支架试验装置。


上述试验方法,具体步骤如下:


1)根据试验要求,调整导轨相对于试验箱底面的倾斜角度,将支架的挂钩体挂接
于试验箱侧壁,挂钩体部分设于试验箱内,导轨相对于挂钩体的短侧倾斜向上设置,向试验
箱内运用强夯法填筑填料至导轨最底部;


2)从导轨的底侧设置第一支撑片,逐渐填筑至第一片?#21046;?#30340;高度;


3)从导轨的底侧在第一支撑片的侧部设置第二支撑片,并逐渐填筑至第二片?#21046;?br>的高度;


4)继续设置支撑片直至坡顶,相邻的支撑片端部贴合,并完成相应填筑工作;


5)填筑完成后,拆除支架,完成具有设定角度的边坡试验制备。


且在拆除支架时,先将挂钩体与试验箱松开,然后将整个支架从试验箱内取出即
可完成操作。


其中,若采用雨淋法,无需填筑一部分填料后再插入第一片?#21046;?#21487;直接将第一片
?#21046;?#25554;入导轨后,再进行填筑填料,步骤2)-步骤4)?#22411;?#26679;采用强夯法或雨淋法进行填筑填
料。


填料为干砂时,需在试验前获得干砂的休止角,所述导轨相对于试验箱底面的倾
斜角度小于等于干砂的休止角,否则在填筑完成后取出成坡支架时会发生整个边坡的塌
落。而对于湿砂,由于有假粘聚力的存在,则没有这方面的问题,或者当填料为黏土、粉土等
粘性土时,也没有这方面的问题。


以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技
术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修
改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护?#27573;?#20043;内。


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