[發(fā)明專利]水工模型試驗(yàn)拼裝式地形模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410150846.3
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN103898864A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張力霆;齊清蘭;李強(qiáng);張少雄;霍倩
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學(xué)
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 付會平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水工模型技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于對復(fù)雜地形進(jìn)行模擬用的裝置。?

背景技術(shù)

水利工程因其規(guī)模龐大，并且失事后造成嚴(yán)重的災(zāi)難而被人們廣泛重視，人們不斷加強(qiáng)對水利工程的研究和探索。目前對于水利工程的研究以水工模型試驗(yàn)為最主要的研究手段。模型試驗(yàn)有著公認(rèn)的實(shí)際意義和科學(xué)價值，例如按特定相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的水工模型試驗(yàn)，可以預(yù)演或重演現(xiàn)實(shí)中各種復(fù)雜的潰壩泥石流和水流運(yùn)動現(xiàn)象，達(dá)到檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的可靠性和準(zhǔn)確性、優(yōu)化工程布置和體型的目的。

水利工程一般多修建在山區(qū)和丘陵地區(qū)，地形條件復(fù)雜。傳統(tǒng)的制作模型地形的方法是先在模型區(qū)域布設(shè)足夠密集的特征地形點(diǎn)，通過往模型中填充沙子、水泥或磚頭等固體材料來達(dá)到地形起伏的效果。在固體材料填充到一定高度后，需要人工用水泥砂漿對填充材料進(jìn)行抹面處理，以便使模型表面成為一個連續(xù)的地形；抹面時需要使用水準(zhǔn)儀實(shí)時進(jìn)行地面高程的監(jiān)測，保證地形制作的精確性。此種制作地形模型的方法費(fèi)時費(fèi)力、工序繁雜、效率低下。另外，在試驗(yàn)完成后，需對模型進(jìn)行拆除，由于這些填充材料不能重復(fù)利用，因此需要對大量的固體材料進(jìn)行處理，造成了巨大的資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種拼裝式的地形模擬裝置，能夠在保證模型精度的條件下，快速、高效的完成地形的模擬布置，并且能夠進(jìn)行拼裝拆卸、重復(fù)利用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：?

水工模型試驗(yàn)拼裝式地形模擬裝置，包括地形模擬支架，地形模擬支架的頂端自下而上依次安裝有筋網(wǎng)層、毛氈層以及防水層；所述地形模擬支架包括安裝在模擬區(qū)域的若干可調(diào)支座，相鄰可調(diào)支座的下部之間通過橫梁連接，所述筋網(wǎng)網(wǎng)安裝在所有可調(diào)支座的頂端；

所述可調(diào)支座包括帶底盤的伸縮套筒，伸縮套筒的頂端通過支撐立柱連接有可調(diào)頂座；所述可調(diào)頂座包括平板型頂座和垂直可調(diào)頂座底端面設(shè)置的連接板；所述支撐立柱的頂端開設(shè)有插放連接板并橫向貫穿支撐立柱頂端的凹槽，所述連接板通過相配裝的定位螺栓和螺母定位在凹槽中；所述橫梁連接在相鄰可調(diào)支座的伸縮套筒之間，筋網(wǎng)網(wǎng)安裝在所有可調(diào)支座的平板型頂座上端面。

本發(fā)明所述可調(diào)支座的改進(jìn)在于：所述支撐立柱凹槽兩側(cè)的支臂上順應(yīng)凹槽方向?qū)ΨQ設(shè)置有用于頂緊定位螺栓的加固螺栓。

本發(fā)明所述可調(diào)支座的改進(jìn)在于：所述支撐立柱的底端與伸縮套筒的頂端螺紋連接。

本發(fā)明所述可調(diào)支座的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述伸縮套筒包括至少兩節(jié)相互套接的套筒，位于下方的套筒外壁上設(shè)置有用于定位上方套筒的頂絲。

本發(fā)明所述可調(diào)支座的改進(jìn)在于：所述平板型頂座為圓形平板結(jié)構(gòu)，圓形平板頂座的周邊勻布有若干用于固定筋網(wǎng)網(wǎng)的通孔。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：

本發(fā)明通過拼裝式安裝方法組建地形模擬支架，再在支架上安裝支撐上部物體的筋網(wǎng)網(wǎng)、毛氈層及防止漏水的防水層，提高了建模速度，使水工模型試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，使專業(yè)化的模型地形制作轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀撞僮鞯拇蟊娔Ｊ健Ａ硗猓景l(fā)明在模擬地形時通過調(diào)節(jié)可調(diào)支座的排列密度、高低及方向即可大概模擬出地形的谷峰、坡度及地形走向，再在地形上進(jìn)行水工試驗(yàn)即可，非常方便。試驗(yàn)完成后依次拆除即可，不僅不存在固體廢棄物，而且還可重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)了資源利用最大化和污染零排放。

本發(fā)明中采用可調(diào)支座靈活性和機(jī)動性高，可以適應(yīng)任何地形條件，通過轉(zhuǎn)動可調(diào)頂座的方向即可模擬任意地形的走向和傾斜坡度，方法簡便靈活；與可調(diào)頂座配套的伸縮套筒可精確地模擬地形高程，減小了傳統(tǒng)方法中人工水泥抹面的人為誤差，并且能夠通過調(diào)節(jié)伸縮套筒達(dá)到模擬地形高度變化的目的。在支撐立柱凹槽兩側(cè)的支臂上設(shè)置的加固螺栓用于頂緊定位螺栓，保證可調(diào)頂座的穩(wěn)定性。支撐立柱與伸縮套筒采用螺紋連接方式，使得可調(diào)頂座能夠在水平上360度旋轉(zhuǎn)。平板型頂座設(shè)置為圓形平板狀結(jié)構(gòu)并結(jié)合周邊設(shè)置的通孔，方便在使用過程中與筋網(wǎng)網(wǎng)之間連接固定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述地形模擬支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述可調(diào)支座的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.底盤，2.伸縮套筒，3.支撐立柱，31.支臂，4.可調(diào)頂座，41.連接板，42.通孔，43.平板型頂座，5.定位螺栓，6.加固螺栓，7.頂絲，8.橫梁，9、可調(diào)支座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：