[實(shí)用新型]一種用于室內(nèi)模型試驗(yàn)中制備不同密實(shí)度砂樣的布砂裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420428356.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN204008248U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖昭然;朱亮亮;鄭華茂;劉軼;王曉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 張欣棠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于巖土工程室內(nèi)模型試驗(yàn)中制備砂樣的布砂裝置，特別是一種用于室內(nèi)模型試驗(yàn)中制備不同密實(shí)度砂樣的布砂裝置。

背景技術(shù)

在進(jìn)行土木工程模型試驗(yàn)或離心機(jī)模型試驗(yàn)時(shí)，往往需要將砂土布置在模型土箱內(nèi)，不同試驗(yàn)中對(duì)模型土箱內(nèi)所布置的砂樣物理特性有不同的要求。成功地開展模型試驗(yàn)的前提就是模型砂土土樣的制備工作。其中砂土的密實(shí)度是表征其物理特性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，直接影響到砂土的工程性質(zhì)。為便于控制砂樣的密實(shí)度，模型試驗(yàn)中常常選擇再建砂土土床。此外，為確保試驗(yàn)的可重復(fù)性，也要求在試驗(yàn)中必須能實(shí)現(xiàn)不同密實(shí)度砂樣制備的可復(fù)制性。對(duì)于粘性土而言，可通過將其初始泥漿狀態(tài)固結(jié)，然后從這個(gè)大型土樣上栽取若干來獲得試驗(yàn)土樣。然而砂土土樣的制取并非那么簡單，需要單獨(dú)制備每個(gè)土樣，如此一來使得控制土樣的一致性變得具有難度。現(xiàn)有技術(shù)通常是使用分層夯實(shí)法制備砂樣，制備砂樣時(shí)先分多次將砂土置于模型土箱內(nèi)，然后使用砝碼人工夯實(shí)。此方法具有砂樣密實(shí)度不易控制、可重復(fù)性小、砂土土樣分層效應(yīng)嚴(yán)重和耗費(fèi)人力與時(shí)間等缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的可靠性太低。

所以如何在模型試驗(yàn)中方便快捷地制備不同密實(shí)度的砂樣，且能夠控制砂土土樣物理特性，從而實(shí)現(xiàn)不同物理特性試驗(yàn)土床的可復(fù)制性，以研究不同工況下的相關(guān)巖土問題，是模型試驗(yàn)研究中的一個(gè)非常重要內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于室內(nèi)模型試驗(yàn)中制備不同密實(shí)度砂樣的布砂裝置，可在巖土工程室內(nèi)模型試驗(yàn)中方便快捷地制備不同密實(shí)度的砂樣，從而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)砂土土床物理特性的精確控制，為模型試驗(yàn)得到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果奠定了重要基礎(chǔ)。

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

該用于室內(nèi)模型試驗(yàn)中制備不同密實(shí)度砂樣的布砂裝置，包括落砂箱、小車平臺(tái)、開合機(jī)構(gòu)和支撐架。所述小車平臺(tái)可沿所述落砂箱上設(shè)置的導(dǎo)軌往復(fù)移動(dòng)，所述小車平臺(tái)上設(shè)置有所述落砂箱底部擋砂板的開合機(jī)構(gòu)，所述落砂箱下部安裝在所述支撐架上。

所述落砂箱側(cè)壁為四塊側(cè)板組成的矩形落砂箱體，落砂箱底部為均勻分布著一系列用于漏砂圓孔或圓錐孔的漏砂板，砂土通過漏砂板圓孔或圓錐孔漏出，落砂后底板上不會(huì)殘留砂子；在漏砂板下部設(shè)置兩塊擋砂板，擋砂板密合后其中心位置設(shè)置有與開合機(jī)構(gòu)控制桿擋塊配合的缺口，擋砂板與落砂箱側(cè)板鉸鏈連接，落砂箱上方相對(duì)兩側(cè)板上設(shè)置導(dǎo)軌支撐座，導(dǎo)軌支撐座上設(shè)有導(dǎo)軌，落砂箱側(cè)板上設(shè)置有吊裝用的吊環(huán)。

所述小車平臺(tái)包括小車平臺(tái)板，小車平臺(tái)板下方設(shè)置滑塊可與所述導(dǎo)軌配合移動(dòng)。

所述開合機(jī)構(gòu)包括控制桿，所述控制桿自下而上通過開合機(jī)構(gòu)的彈簧底板、壓緊彈簧、壓緊彈簧緊固件以及緊固件連接桿安裝在所述小車平臺(tái)板上，所述小車平臺(tái)板上設(shè)控制開合機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)并與控制桿鍵連接的防轉(zhuǎn)鍵，所述控制桿下部通過所述落砂箱底部的漏砂板和擋砂板，其下端設(shè)有開合兩塊擋砂板的擋塊。開合機(jī)構(gòu)可隨小車平臺(tái)沿導(dǎo)軌移動(dòng)，方便快速調(diào)整位置，并可根據(jù)需要安裝多個(gè)開合機(jī)構(gòu)，通過開合機(jī)構(gòu)防轉(zhuǎn)鍵及開合機(jī)構(gòu)壓緊彈簧的配合使用可實(shí)現(xiàn)擋砂板的鎖緊與快速打開。

所述支撐架包括四個(gè)支撐所述落砂箱四個(gè)側(cè)板的支架腿，所述支架腿外側(cè)分別設(shè)置有防止擋砂板落下時(shí)回彈的防回彈擋銷。設(shè)置擋砂板的限位防回彈擋銷，可利用其限位功能防止擋砂板打開后回彈對(duì)落砂過程產(chǎn)生影響。

本實(shí)用新型的操作過程，裝砂前，通過旋轉(zhuǎn)開合機(jī)構(gòu)控制桿使其底部的控制桿擋塊鎖緊擋砂板，布砂時(shí)，抽出開合機(jī)構(gòu)控制桿防轉(zhuǎn)鍵，旋轉(zhuǎn)開合機(jī)構(gòu)控制桿使其底部控制桿擋塊旋轉(zhuǎn)至擋砂板缺口處，擋砂板即刻打開，從而使砂土從漏砂板的孔內(nèi)落下，漏砂板的孔口處設(shè)置圓錐導(dǎo)孔或整體為圓錐孔，因此落砂后，底板上沒有殘留砂子；擋砂板打開后，通過布置在支架腿上的防回彈擋銷自動(dòng)完成擋砂板的鎖緊限位，從而防止其不固定擺動(dòng)對(duì)落砂的影響；布砂時(shí)可通過實(shí)驗(yàn)室的起吊裝置連接落砂箱側(cè)板之上的吊環(huán)將本布砂裝置吊至需要的高度。

在布砂過程中，可通過將裝置升至不同的高度來調(diào)整落砂高度，也可通過調(diào)換不同孔徑的漏砂板，從而可以控制所制備砂樣的密實(shí)度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本裝置克服了傳統(tǒng)砂樣制備過程中人工夯實(shí)方法的缺點(diǎn)，節(jié)省人力和時(shí)間，方便快捷。可在巖土工程室內(nèi)模型試驗(yàn)中方便快捷地制備不同密實(shí)度的砂樣，從而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)砂土土床物理特性的精確控制，為模型試驗(yàn)得到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果奠定了重要基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為開合裝置結(jié)構(gòu)示意圖；