[發明專利]一種滑梯式大型地下試驗平臺的模型試驗填土裝置和方法

有效

• 申請號: 201810197389.1
• 申請日: 2018-03-11
• 公開（公告）號: CN108444783B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 杜修力;宋偉濤;李鵬飛;龔秋明;路德春;李政;王秋生;林慶濤
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N33/24
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種滑梯式大型地下試驗平臺的模型試驗填土裝置和方法，屬于模型試驗填土領域。該裝置包括臺秤、小推車、休息平臺、滑梯裝置、豎向鋼板、合頁、螺栓、豎向擋板、模型箱、豎向支撐桿、鋼板槽和防沖擊套筒。其中，滑梯裝置由漏斗狀滑梯、首部滑梯、中部滑梯、尾部滑梯和可更換曲率出口組成。漏斗狀滑梯的主體部分與豎向鋼板之間由活動的合頁連接，豎向鋼板能夠自由旋轉。豎向擋板支撐在模型箱的一側箱壁上，豎向擋板起著防止滑梯裝置下滑的作用。本發明可以快速組裝，試驗填土結束后，拆卸簡單，填筑速度快，省時省力。根據試驗平臺和模型箱頂部的實際空間位置關系，可以分段架設直線型滑梯或曲線型滑梯，具有很大的靈活性。

技術領域

本發明屬于模型試驗填土領域，特別是一種滑梯式大型地下試驗平臺的模型試驗填土裝置和方法。

背景技術

近些年，隨著地上結構研究的日趨完善，越來越多的科研院所將研究的重心逐漸轉移到巖土工程領域。巖土工程問題的研究方法，有理論研究、模型試驗和數值模擬等。

模型試驗被廣泛應用于隧道、基坑等巖土工程領域，究其原因，模型試驗比較直觀，可定性或定量地反映與地下工程有關的天然巖體受力特性，與其相聯系地下工程結構的相互影響，可與數學模型相互驗證；物理模擬可以比較全面地、真實地模擬復雜地下工程結構、復雜地層條件等。另外，模型試驗可以探索許多目前用數學、力學方法尚不易解決的問題，為建立新的理論和數學模型提供依據。隨著地下工程規模越來越大，出現的問題越來越復雜，需要研究的內容越來越多，于是，對地下工程的科研設計水平的要求也越來越高。對復雜地質條件下地下工程開展模型試驗進行模擬，是當今巖土工程問題研究的方向，具有實際的工程意義。

模型試驗的缺點在于模型裝置的尺寸遠小于工程結構和地層的尺寸。因此，模型試驗不能滿足所有的相似比，存在尺寸效應。目前的解決方法，一個是進行離心機試驗；另一個是增大模型裝置的尺寸。模型試驗的尺寸越大，結果越接近實際工程，尺寸效應就越小。為盡可能地降低尺寸效應，盡可能準確的模擬實際工程中的地層條件和結構，許多科研機構采取增大模型箱尺寸的辦法。

然而，模型試驗需要面對一個最基本的問題是往模型箱內填土。例如，北京工業大學地下綜合試驗平臺，最大能做6m×6m×10m的模型試驗。如何能夠快速、安全地給如此大的模型箱填土，是一個難題。

鑒于大型地下試驗平臺的規模大，迫切需要提出一種大型地下試驗平臺填土的裝置和方法。

發明內容

本發明的目的就是在于提出一種操作方便、填土效率高的試驗裝置，用于大型地下試驗平臺的填土。

本發明所要解決的技術問題就是提供一種用于大型地下試驗平臺填土的裝置和方法，可以方便地為地下試驗平臺提供，本裝置安裝方便，操作簡單，為研究地下結構或巖土試驗提供可靠的試驗平臺填土方案。

本發明的技術解決方案是：

一種滑梯式大型地下試驗平臺的模型試驗填土裝置，該裝置包括臺秤(1)、小推車(2)、休息平臺(3)、滑梯裝置、豎向鋼板(12)、合頁(13)、螺栓(14)、豎向擋板(15)、模型箱(16)、豎向支撐桿(17)、鋼板槽(18)和防沖擊套筒(19)。

臺秤(1)用于稱量每次放入小推車(2)中試驗填土的質量。

小推車(2)為手扶式平板車，小推車(2)的手把處設有豎向支撐，豎向支撐放在地上能夠保持小推車(2)平衡，試驗時將試驗用土推往試驗平臺的休息平臺(3)上，然后反復運輸試驗用土。

休息平臺(3)是一個正面無鋼板的空心鋼板箱，空心鋼板箱的底板與地面錨固形成一個整體，用于停放小推車(2)和固定滑梯裝置，滑梯裝置沿斜向布置。