CN109324049A - 一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置 - Google Patents

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周航
刘汉龙
丁选明
孔纲强
肖杨
王慧
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Abstract

发明提供一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置。该装置包括透明模型箱、激光光源、CCD相机和坡度调节装置。所述透明模型箱整体为上端敞口的矩形箱体。所述透明模型箱的内腔中布置有中隔板。所述中隔板将透明模型箱的内腔分隔为透明土容纳箱S1和激光光源箱S2。所述透明土容纳箱S1的内壁上设置有若干限位块。所述透明土容纳箱S1的内壁上还布置有温控模块。所述激光光源布置在激光光源箱S2中。所述CCD相机布置在透明模型箱外。该装置操作简单，试验过程直观明显，可以清楚地记录冻土路基在温度变化的条件下路基变形场的分布规律。

Description

一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置
技术领域
本发明涉及冻土研究领域，特别涉及一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置。
背景技术
冻土的力学性质与普通岩土类材料的力学性质相差很大。在寒区进行工业与民用建筑及交通运输工程的建设，就必须对冻土及其与工程建筑物相互作用的一系列工程冻土学理论和实践问题做出解答，以确保冻土地基上工程建筑物的稳定性、耐久性及经济合理性。野外现场试验虽然与实际条件最为接近，但是试验周期过长，耗力耗时，成本较高。因此，亟需开发一种可以大幅缩短试验周期，且试验结果与实际接近的寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置，以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置，包括透明模型箱、激光光源、CCD相机和坡度调节装置。
所述透明模型箱整体为上端敞口的矩形箱体。所述透明模型箱的内腔中布置有中隔板。所述中隔板将透明模型箱的内腔分隔为透明土容纳箱S1和激光光源箱S2。所述透明土容纳箱S1的内壁上设置有若干限位块。所述透明土容纳箱S1的内壁上还布置有温控模块。所述激光光源布置在激光光源箱S2中。所述CCD相机布置在透明模型箱外。
所述坡度调节装置包括两块倾斜布置的结构面板，以及连接在两块结构面板之间的两根伸缩杆。两根伸缩杆平行布置。每根伸缩杆的两端分别与两块结构面板的上板端铰接。两块结构面板可各自围绕伸缩杆端部转动。所述坡度调节装置布置在透明土容纳箱S1中。所述结构面板的下板端搭设在限位块上。所述坡度调节装置和透明土容纳箱S1合围出半包围空间。所述半包围空间内分层填筑透明土构造路基模型。
进一步，所述透明模型箱的两对立面的内壁上开设有两个与中隔板相楔插的竖向限位条槽。
进一步，所述激光光源箱S2的底部设置有若干个定位孔。所述激光光源通过定位孔与透明模型箱结合。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
1.操作简单，试验过程直观明显，可以清楚地记录冻土路基在温度变化的条件下路堤变形场的分布规律；
2.易于实现，可重复性强。
附图说明
图1为装置结构示意图；
图2为透明模型箱结构示意图；
图3为激光光源布置图；
图4为坡度调节装置结构示意图。
图中：透明土容纳箱S1、激光光源箱S2、透明模型箱1、中隔板101、限位块102、限位条槽103、定位孔104、激光光源2、CCD相机3、坡度调节装置4、结构面板401、伸缩杆402、温控模块5。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
参见图1，本实施例公开一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置，包括透明模型箱1、激光光源2、CCD相机3和坡度调节装置4。
参见图2，所述透明模型箱1整体为上端敞口的矩形箱体。所述透明模型箱1的两对立面的内壁上开设有两个与中隔板101相楔插的竖向限位条槽103。所述中隔板101布置在透明模型箱1的内腔中，将透明模型箱1的内腔分隔为透明土容纳箱S1和激光光源箱S2。所述透明土容纳箱S1的内壁上设置有限位块102。所述透明土容纳箱S1的内壁上还布置有温控模块5，控制透明土试样的温度为-20～20℃。所述激光光源2布置在激光光源箱S2中。参见图3，所述激光光源箱S2的底部设置有定位孔104。所述激光光源2通过定位孔104与透明模型箱1结合。所述CCD相机3布置在透明模型箱1外。
参加图4，所述坡度调节装置4包括两块倾斜布置的结构面板401，以及连接在两块结构面板401之间的两根伸缩杆402。两根伸缩杆402平行布置。每根伸缩杆402的两端分别与两块结构面板401的上板端铰接。两块结构面板401可各自围绕伸缩杆402端部转动。所述坡度调节装置4布置在透明土容纳箱S1中。所述结构面板401的下板端搭设在限位块102上。所述坡度调节装置4和透明土容纳箱S1合围出半包围空间。所述半包围空间内分层填筑透明土构造路基模型。

Claims (3)

1.一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置，其特征在于：包括透明模型箱(1)、激光光源(2)、CCD相机(3)和坡度调节装置(4)；
所述透明模型箱(1)整体为上端敞口的矩形箱体；所述透明模型箱(1)的内腔中布置有中隔板(101)；所述中隔板(101)将透明模型箱(1)的内腔分隔为透明土容纳箱S1和激光光源箱S2；所述透明土容纳箱S1的内壁上设置有若干限位块(102)；所述透明土容纳箱S1的内壁上还布置有温控模块(5)；所述激光光源(2)布置在激光光源箱S2中；所述CCD相机(3)布置在透明模型箱(1)外；
所述坡度调节装置(4)包括两块倾斜布置的结构面板(401)，以及连接在两块结构面板(401)之间的两根伸缩杆(402)；两根伸缩杆(402)平行布置；每根伸缩杆(402)的两端分别与两块结构面板(401)的上板端铰接；两块结构面板(401)可各自围绕伸缩杆(402)端部转动；所述坡度调节装置(4)布置在透明土容纳箱S1中；所述结构面板(401)的下板端搭设在限位块(102)上；所述坡度调节装置(4)和透明土容纳箱S1合围出半包围空间；所述半包围空间内分层填筑透明土构造路基模型。
2.根据权利要求1所述的一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置，其特征在于：所述透明模型箱(1)的两对立面的内壁上开设有两个与中隔板(101)相楔插的竖向限位条槽(103)。
3.根据权利要求1所述的一种寒区路基冻融变形透明土可视化模型试验装置，其特征在于：所述激光光源箱S2的底部设置有若干个定位孔(104)；所述激光光源(2)通过定位孔(104)与透明模型箱(1)结合。
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