[發明專利]一種用于模型試驗地層產狀定位的裝置與方法

有效

• 申請號: 201110203855.0
• 申請日: 2011-07-20
• 公開（公告）號: CN102346051A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 趙巖;周毅;李術才;李利平;林春金;胡聰
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種用于模型試驗地層產狀定位的裝置，其特征是，它包括主定位板以及通過縱向轉軸I(10)和縱向轉軸II(11)安裝在主定位板后側兩端且走向與主定位板平行的副定位板A(3)和副定位板B(4)，從而調節主定位板及兩副定位板間的傾角；主定位板上部設有水平定位軸A(5)和水平定位軸B(6)，兩者與模型架連接；在主定位板下部設有主滑桿(7)，主滑桿(7)以及水平定位軸A(5)和水平定位軸B(6)均安裝在各自的直線軸承內。

2.如權利要求1所述的用于模型試驗地層產狀定位的裝置，其特征是，所述主定位板、副定位板A(3)和副定位板B(4)由高強度鋼材制成。

3.如權利要求1所述的用于模型試驗地層產狀定位的裝置，其特征是，所述主定位板由主定位板A(1)和主定位板B(2)拼合而成，通過主滑桿(7)調節水平尺寸。

4.如權利要求1所述的用于模型試驗地層產狀定位的裝置，其特征是，所述副定位板由副定位板A(3)和副定位板B(4)組成，用于當模擬地層走向與開挖軸向方向成一定角度時，密封裝置與模型體側壁間的空隙，其中該角度為模擬的地層走向與開挖軸向方向間夾角，范圍是0°～50°；當模擬地層走向與開挖軸向方向不一致時，主定位板A(1)和主定位板B(2)兩側與模型體之間會有一定的空隙，此時松開縱向轉軸I(10)和縱向轉軸II(11)，將副定位板A(3)和副定位板B(4)沿主定位板A(1)和主定位板B(2)轉出，實現裝置與模型體側壁的密封。

5.如權利要求1或4所述的用于模型試驗地層產狀定位的裝置，其特征是，所述傾角為20～90°。

6.一種采用權利要求1所述的用于模型試驗地層產狀定位的裝置的方法，其特征是，包括以下步驟：

A.確定地層走向，根據模型體尺寸，調節主滑桿(7)，將兩個水平定位軸與模型體連接，按實際地層走向，調節兩個水平定位軸，保證主滑桿(7)的方向與實際地層走向相同；

B.確定地層傾角，根據實際地層的傾角，調節主定位板A(1)和主定位板B(2)與副定位板A(3)和副定位板B(4)間的傾角，保證該傾角與實際地層相同，并將各定位板底部固定在下面的相似材料中；

C.實現各定位板與模型體密閉，通過縱向轉軸I(10)和縱向轉軸II(11)，調節兩側副定位板A(3)和副定位板B(4)的角度，保證地層走向與開挖軸向方向在0°～50°范圍時，各定位板兩側與模型體能夠密閉；

D.堆填相似材料，根據實際工程中的地層密度，在各定位板一側填鋪相似材料，根據各定位板的位置和相似材料的密度，計算填料的重量，沿各定位板，將相似材料夯實到預定的體積，從而控制模型體中相似材料填鋪的密實度；

E.待相似材料充分干燥后，松開水平定位軸A(5)和水平定位軸B(6)，將裝置定位到新的位置，進行新一層相似材料的填鋪。