[發(fā)明專利]可移動式漏砂裝置及利用其制備砂土的制樣方法

有效

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• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107782593B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 戴國亮;鄧會元;萬志輝;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張婧

本發(fā)明公開了一種可移動式漏砂裝置，包括兩對稱設置的固定導軌、可沿固定導軌滑動的一對移動導軌以及可移動設置在移動導軌上的漏砂裝置，該漏砂裝置包括自上而下連接的集砂漏斗、出砂導管和出砂頭，所述出砂導管通過漏斗固定裝置與移動導軌相連接。該可移動式漏砂裝置利用固定導軌和移動導軌，使得漏砂裝置在模型箱上方可前后左右全方位自由移動，有效覆蓋模型箱不同角落砂土填筑，摒棄了常規(guī)模型箱填砂過程局部填砂和人工振搗的復雜工序，有效克服常規(guī)方法填筑不均勻的缺點。

技術領域

本發(fā)明涉及室內(nèi)砂土模型試驗裝置及其制樣方法，尤其涉及可移動式漏砂裝置及利用其制備砂土的制樣方法。

背景技術

在工程領域，為了評估一些工程安全可靠性，往往需要開展模擬實際工程的現(xiàn)場試驗或室內(nèi)模型試驗，鑒于現(xiàn)場試驗成本較高且周期較長，大多數(shù)情況采用室內(nèi)模型試驗進行研究。而砂土可重復使用，且級配和強度指標等參數(shù)較容易控制，使得砂土作為室內(nèi)模型試驗首選的土樣。然而，砂土試樣的制備良好與否直接關系到試驗結(jié)果的可靠性程度。目前，室內(nèi)模型試驗主要采用振動法、擊實法、插搗法和砂雨法等方法進行制備砂土試樣。其中振動法、擊實法與實際回填砂土工序相似，但其并不能直接應用于大型室內(nèi)模型實驗；而砂雨法可以較好地模擬自然沉積形成的天然砂土層，其成型試樣與實際的天然砂層更為接近，便于在室內(nèi)模型實驗中應用，制樣可靠性較好。雖然目前已出現(xiàn)一些砂雨法裝置，但是目前已有的砂雨法制樣裝置一方面無法隨時根據(jù)模型箱寬度進行調(diào)整漏砂裝置位置，另一方面無法有效控制出砂口的流速和流量大小，而且隨著砂土的流出或者模型箱高度的變化，流出的砂土密實度和均勻性難以控制，出砂口流速和流量發(fā)生變化，導致制備砂土試樣不均勻，難以滿足試驗要求。

因此，亟待解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的是提供一種可有效覆蓋模型箱每一角落砂土填筑、克服砂土密實度不均勻等現(xiàn)象、同時可制備不同模型箱大小砂土試樣和不同密實度要求的砂土試樣的可移動式漏砂裝置。

本發(fā)明的另一個發(fā)明目的是提供利用該可移動式漏砂裝置制備砂土的制樣方法。

技術方案：為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的一種可移動式漏砂裝置，包括兩對稱設置的固定導軌、可沿固定導軌滑動的一對移動導軌以及可移動設置在移動導軌上的漏砂裝置，該漏砂裝置包括自上而下連接的集砂漏斗、出砂導管和出砂頭，所述出砂導管通過漏斗固定裝置與移動導軌相連接。該可移動式漏砂裝置利用固定導軌和移動導軌，使得漏砂裝置在模型箱上方可前后左右移動，有效覆蓋模型箱不同角落砂土填筑，摒棄了常規(guī)模型箱填砂過程局部填砂和人工振搗的復雜工序，有效克服常規(guī)方法填筑不均勻的缺點。

其中，所述漏斗固定裝置包括四塊相互呈垂直分布的鋼板、位于鋼板外側(cè)邊可沿移動導軌側(cè)壁滑動的側(cè)向滑輪和位于鋼板底邊可沿移動導軌底面滑動的底部滑輪。

優(yōu)選的，所述出砂導管上、靠近集砂漏斗處設有出砂流量開關，該出砂流量開關包括位于出砂導管內(nèi)、與該出砂導管橫截面同心設置的開關圓板以及一端與開關圓板相連接、一端伸出出砂導管的開關柄；其中轉(zhuǎn)動開關柄可帶動開關圓板繞其中心線旋轉(zhuǎn)，改變開關圓板的水平夾角大小。本發(fā)明的出砂導管的上部設置有出砂流量開關，可根據(jù)出砂用量要求轉(zhuǎn)動開關柄，調(diào)整開關圓板的水平夾角，實現(xiàn)出砂導管橫截面的砂量控制，隨時開啟出砂流量開關大小，調(diào)整單位時間內(nèi)的出砂量，克服了常規(guī)方法砂土填筑局部高低不均等缺點。

再者，所述出砂導管的下部套設有至少1層的可伸縮導管。該可移動式漏砂裝置中出砂導管下部設置了可伸縮導管，可根據(jù)所需砂土密實度要求拉伸可伸縮導管，調(diào)整出砂口與模型箱砂面的落距，克服了常規(guī)填砂方法中填筑砂土密實度不均勻和整體性較差等缺點。

進一步，所述出砂頭與可伸縮導管的外壁螺紋連接，該出砂頭的內(nèi)部設有一倒三角錐形分砂器。本發(fā)明中出砂頭內(nèi)設置了倒三角錐形分砂器，可有效將導管內(nèi)的砂土進行分流，呈環(huán)狀均勻灑落，使灑出的砂土試樣密實度均勻，克服了常規(guī)方法出砂成直線灑落飛濺導致砂樣不均勻的缺點。