CN111721913A - 带有降雨与地下水位试验的综合模型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种带有降雨与地下水位试验的综合模型装置。所述装置包括试验平台、承台、降雨***及地下水位***;所述试验平台被构造为用于放置所述承台;所述承台被构造为放置待试验的岩土模型,并且所述承台的底部通过软管连通有沉淀槽;所述降雨***被构造为安装在所述试验平台的上方,并且能够根据所述岩土模型模拟至少一种降雨环境;所述地下水位***被构造为安装在承台,并且获取所述承台中岩土模型的水位状态。本发明能够为排土场、滑坡、尾矿库等大比例的岩土模型提供降雨与地下水位综合性试验,并且能够控制及调节试验时的降雨环境。
Description
技术领域
本发明涉及岩土力学领域,具体而言,涉及一带有降雨与地下水位试验的综合模型装置。
背景技术
在岩土力学研究领域中缺少对排土场、滑坡、尾矿库等岩土模型的综合试验用具;缺少综合试验用具造成排土场、滑坡、尾矿库等项目的降雨与地下水位试验无法被实施,间接造成了此类项目工程造价的高昂,以及为了对单个项目进行试验所造成的资源浪费等问题。
发明内容
本发明实施例至少公开一种带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,能够使用不同岩土模型的综合试验用具,解决现有技术中对排土场、滑坡、尾矿库等岩土模型的试验缺少降雨与地下水位综合性试验用具的问题。
为了实现上述内容,所述装置包括试验平台、承台、降雨***及地下水位***;所述试验平台被构造为用于放置所述承台;所述承台被构造为放置待试验的岩土模型,并且所述承台的底部通过软管连通有沉淀槽;所述降雨***被构造为安装在所述试验平台的上方,并且能够根据所述岩土模型模拟至少一种降雨环境;所述地下水位***被构造为安装在承台,并且获取所述承台中岩土模型的水位状态。
在本发明公开的一些实施例中,所述试验平台被构造有至少三个不在同一直线的顶升缸,三个所述顶升缸共同的托举所述承台。
在本发明公开的一些实施例中,所述顶升缸及所述承台之间均连接有球轴。
在本发明公开的一些实施例中,所述降雨***包括两个支撑杆及降雨水管;所述支撑杆竖直的安装在所述试验平台;所述降雨水管的两端分别与两个所述支撑杆固定;所述降雨水管开设有至少两个竖直向下的降雨喷孔,任意所述降雨喷孔配合有一封堵头。
在本发明公开的一些实施例中,所述降雨水管安装有至少两个竖直向下的降雨喷嘴,任意所述降雨喷嘴通过一进水阀连接到外部水路。
在本发明公开的一些实施例中,所述地下水位***包括进水管、转移管及玻璃管;所述进水管竖直的布置在所述承台内,并且所述进水管的上端封堵,下端穿过所述承台;所述转移管水平的布置在所述承台下,并且所述转移管的一端与所述进水管的下端连通,另一端水平的延伸到所述承台的外部;所述玻璃管竖直的布置在所述承台外,并且所述玻璃管的一端与所述进水管延伸到所述承台外部的一端连通,另一端设置为敞口。
在本发明公开的一些实施例中,所述承台在相对的两侧分别的安装有器械支架,两个所述器械支架之间连接有器械安装杆,所述器械安装杆被构造为用于拆卸的安装测试仪器。
在本发明公开的一些实施例中,所述装置包括两个加载***;所述承台在相对安装所述器械支架的其他两侧分别的配置有所述加载***;所述加载***被构造为朝向所述承台的方向施加一后缘加载力。
在本发明公开的一些实施例中,所述承台包括矩形的底板及侧围在所述底板四周的第一侧板、第二侧板、第三侧板及第四侧板;所述第一侧板及第三侧板相对平行设置,所述第二侧板及第四侧板平行设置;两个所述器械支架分别的安装在所述第一侧板及第三侧板;两个所述加载***分别的布置在所述第二侧板及第四侧板的上方。
在本发明公开的一些实施例中,所述第二侧板及所述第四侧板与所述底板在垂直所述第一侧板及所述第三侧板的直线方向滑移连接;所述第二侧板及所述第四侧板分别被对应的所述加载***驱动的滑移。
针对上述方案,本发明通过以下参照附图对公开的示例性实施例作详细描述,亦使本发明实施例的其它特征及其优点清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为装置的部分结构示意图;
图2为顶升组件的结构图;
图3为承台的结构示意图;
图4为装置的结构示意图;
图5为图4的剖视图。
附图标注:100、试验桌;200、顶升组件;210、顶升缸;220、下板;230、上板;240、球轴;251、限位杆;252、限位套;300、承台;310、第一侧板;320、第二侧板;330、第三侧板;340、第四侧板;350、底板;400、器械支架;500、器械横杆;600、器械安装杆;700、加载缸;810、进水管;820、转移管;830、玻璃管;910、支撑杆;921、第一横杆;922、第二横杆;930、降雨水管;940、降雨喷嘴。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中公开的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例公开一种带有降雨与地下水位试验的综合模型装置。所述装置包括有试验平台、承台300、降雨***、地下水位***及两个加载***。
其中,图1及图2中示出的试验平台包括矩形的试验桌100及四个顶升组件200。四个顶升组件200分别的安装在试验桌100的四个边角位置,并且距离试验桌100中心点的直线距离相同。顶升组件200包括球轴240、顶升缸210、下板220、上板230、四个限位套252及分别套接在各自限位轴套中的限位杆251。顶升杆主体安装在下板220,下板220通过限位套252架设在试验桌100的表面,顶升杆的主体竖直向上的穿过下板220与上板230连接;同时,限位杆251的一端竖直向上的穿过下板220及各自的限位套252与上板230连接,上板230通过球轴240托举在承台300的底部。
那么本实施例的四个顶升组件200能够共同的将承台300托举,并且沿顶升缸210的杠杆方向位移,用于配合不同的岩土模型;同时,四个顶升组件200的球轴240及顶升缸210的配合可以使承台300整体在0到30度内发生倾斜,使后续降雨试验时,雨水能够向一个方向倾斜,模拟真实的岩土模型所处的环境,提高试验的真实性。
其中,图1及图3中示出的承台300为一低矮的矩形容器,矩形容器包括矩形的底板350及依次围绕在底板350四周的第一侧板310、第二侧板320、第三侧板330及第四侧板340;第一侧板310及第三侧板330相对平行设置,第二侧板320及第四侧板340平行设置,并且底板350在任意位置可以设置开孔(图中为画出),用于通过软管连通到沉淀槽。那么在雨水进入到承台300的岩土模型后,可以缓慢的渗透岩土模型,并且沿着底板350上开设的开孔及软管将渗透的积水排入沉淀槽,用于模拟雨水自然积蓄及沉降的过程,同时沉淀槽中可以将沉降的雨水及随雨水流入沉淀槽的沉淀物收集起来,用于试验。
同时,图3中示出的第一侧板310及第三侧板330的两侧分别的安装有器械支架400,相对的两个器械支架400之间在竖直方向的多个位置可拆卸连接器械横杆500,两个器械横杆500之间滑移连接有器械安装杆600,器械安装杆600可以根据测试仪器的类型安装不同的支架,用于固定测试仪器,使测试仪器能够安装在岩土模型的上方。
同时,图4中示出两个加载***分别的布置在第二侧板320及第四侧板340的上方。加载***由若干个与顶升杆相同的加载缸700组成。若干加载缸700的朝向都垂直第一侧板310及第三侧板330,并且并行的朝向承台300内,用于在承台300中布置有岩土模型时,在岩土模型和/或承台300上施加后缘加载力,实现对部分真实环境的模拟。
进一步的,作为本实施例的一种延伸,第二侧板320及第四侧板340与底板350在垂直第一侧板310及第三侧板330的直线方向滑移连接;
第二侧板320及第四侧板340分别被对应的加载***驱动的滑移。
同时,图4中示出的降雨***包括四个支撑杆910、第一横杆921、第二横杆922及开设有若干降雨喷孔(图中未画出)的降雨水管930,降雨喷孔被竖直向下的布置,并且在不使用时通过一封堵头封堵。具体的,试验桌100在四个边角位置固定有竖直向上的四个支撑杆910。位于第一侧板310两边的两个支撑杆910之间固定第一横杆921,位于第三侧板330两边的两个支撑杆910之间固定第二横杆922。第一横杆921及第二横杆922之间架设有若干中空的降雨水管930,降雨水管930的两端分别贯穿第一横板及第二横板后通过软管连接到外部的水路。那么流水在经过降雨水管930时会从未被封堵的降雨水管930流入到承台300中,用于模拟降雨环境。
进一步的,降雨水管930开设有若干降雨喷嘴940,降雨喷嘴940并不与降雨水管930的内部连通,仅是通过各自的进水阀及软管连接到外部的水路。
其中,图5中示出的地下水位***包括进水管810、转移管820及玻璃管830。进水管810开设有若干孔洞,并且在其***包覆有滤水布,进水管810竖直的布置在承台300内,并且进水管810的上端封堵,下端穿过承台300。转移管820水平的布置在承台300下,并且转移管820的一端与进水管810的下端连通,另一端水平的延伸到承台300的外部;玻璃管830竖直的布置在承台300外,并且玻璃管830的一端与进水管810延伸到承台300外部的一端连通,另一端设置为敞口。那么岩土模型在放置在承台300时会覆盖全部或部分的进水管810,雨水经过渗透到岩土模型内部后再进入到进水管810中,进而实现对岩土模型地下水位的模拟及试验。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,所述装置包括试验平台、承台、降雨***及地下水位***;
所述试验平台被构造为用于放置所述承台;
所述承台被构造为放置待试验的岩土模型,并且所述承台的底部通过软管连通有沉淀槽;
所述降雨***被构造为安装在所述试验平台的上方,并且能够根据所述岩土模型模拟至少一种降雨环境;
所述地下水位***被构造为安装在承台,并且获取所述承台中岩土模型的水位状态。
2.如权利要求1所述的带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,
所述试验平台被构造有至少三个不在同一直线的顶升缸,三个所述顶升缸共同的托举所述承台。
3.如权利要求2所述的带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,
所述顶升缸及所述承台之间均连接有球轴。
4.如权利要求1所述的带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,
所述降雨***包括两个支撑杆及降雨水管;
所述支撑杆竖直的安装在所述试验平台;
所述降雨水管的两端分别与两个所述支撑杆固定;
所述降雨水管开设有至少两个竖直向下的降雨喷孔,任意所述降雨喷孔配合有一封堵头。
5.如权利要求4所述的带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,
所述降雨水管安装有至少两个竖直向下的降雨喷嘴,任意所述降雨喷嘴通过一进水阀连接到外部水路。
6.如权利要求1所述的带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,
所述地下水位***包括进水管、转移管及玻璃管;
所述进水管竖直的布置在所述承台内,并且所述进水管的上端封堵,下端穿过所述承台;
所述转移管水平的布置在所述承台下,并且所述转移管的一端与所述进水管的下端连通,另一端水平的延伸到所述承台的外部;
所述玻璃管竖直的布置在所述承台外,并且所述玻璃管的一端与所述进水管延伸到所述承台外部的一端连通,另一端设置为敞口。
7.如权利要求1所述的带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,
所述承台在相对的两侧分别的安装有器械支架,两个所述器械支架之间连接有器械安装杆,所述器械安装杆被构造为用于拆卸的安装测试仪器。
8.如权利要求7所述的带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,
所述装置包括两个加载***;
所述承台在相对安装所述器械支架的其他两侧分别的配置有所述加载***;
所述加载***被构造为朝向所述承台的方向施加一后缘加载力。
9.如权利要求8所述的带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,
所述承台包括矩形的底板及侧围在所述底板四周的第一侧板、第二侧板、第三侧板及第四侧板;所述第一侧板及第三侧板相对平行设置,所述第二侧板及第四侧板平行设置;
两个所述器械支架分别的安装在所述第一侧板及第三侧板;
两个所述加载***分别的布置在所述第二侧板及第四侧板的上方。
10.如权利要求9所述的带有降雨与地下水位试验的综合模型装置,其特征在于,
所述第二侧板及所述第四侧板与所述底板在垂直所述第一侧板及所述第三侧板的直线方向滑移连接;
所述第二侧板及所述第四侧板分别被对应的所述加载***驱动的滑移。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200929 |