土工離心模型試驗用地基模型制作裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，包括由第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板和第四側(cè)板組成的方形框體，第一側(cè)板包括第一空心側(cè)壁和第一實心側(cè)壁，第二側(cè)板包括第二空心側(cè)壁和第二實心側(cè)壁，第三側(cè)板包括第三空心側(cè)壁和第三實心側(cè)壁，第四側(cè)板包括第四空心側(cè)壁和第四實心側(cè)壁，第一空心側(cè)壁、第二空心側(cè)壁、第三空心側(cè)壁和第四空心側(cè)壁上分別設(shè)有第一壓緊螺栓、第二壓緊螺栓、第三壓緊螺栓和第四壓緊螺栓，第一實心側(cè)壁、第二實心側(cè)壁、第三實心側(cè)壁和第四實心側(cè)壁上均設(shè)有刻度線，第一空心側(cè)壁、第二空心側(cè)壁、第三空心側(cè)壁和第四空心側(cè)壁上均設(shè)有刻度線。本實用新型可制作不同尺寸、模量的地基模型，制作的地基側(cè)壁平整。
【專利說明】土工離心模型試驗用地基模型制作裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種地基模型制作裝置，尤其是涉及一種土工離心模型試驗用地基模型制作裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]小尺寸物理模型試驗是巖土力學(xué)與巖土工程研宄的重要手段。由于常規(guī)的小比例尺模型產(chǎn)生的自重應(yīng)力遠低于原型，以及原型材料明顯的非線性，因而不能再現(xiàn)原型的特性。解決這一問題的途徑就是提高模型的自重，使之與原型等效。提高模型的自重應(yīng)力水平、增大材料自重的最簡便的方法就是使用離心機，進行土工離心模型試驗。
[0003]目前，土工離心模型試驗中，制作地基模型的裝置存在以下缺點:(1)只能制作特定尺寸、特定模量的地基模型；(2)制作不同尺寸、不同模量地基模型時試驗裝置拆卸麻煩，浪費材料；(3)制作的地基模型側(cè)壁不平整。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用方便，可制作不同尺寸、不同模量的地基模型，制作的地基模型側(cè)壁平整，節(jié)省了制作材料。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:包括方形框體，所述方形框體由第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板和第四側(cè)板依次連接組成，所述第一側(cè)板包括第一空心側(cè)壁和第一實心側(cè)壁，所述第二側(cè)板包括第二空心側(cè)壁和第二實心側(cè)壁，所述第三側(cè)板包括第三空心側(cè)壁和第三實心側(cè)壁，所述第四側(cè)板包括第四空心側(cè)壁和第四實心側(cè)壁，所述第一實心側(cè)壁的滑動端伸入第一空心側(cè)壁的滑動端內(nèi)且與第一空心側(cè)壁滑動連接，所述第一實心側(cè)壁的固定端插入第二實心側(cè)壁的固定端內(nèi)且與第二實心側(cè)壁固定連接，所述第二實心側(cè)壁的滑動端伸入第二空心側(cè)壁的滑動端內(nèi)且與第二空心側(cè)壁滑動連接，所述第三實心側(cè)壁的固定端插入第二空心側(cè)壁的固定端內(nèi)且與第二空心側(cè)壁固定連接，所述第三實心側(cè)壁的滑動端伸入第三空心側(cè)壁的滑動端內(nèi)且與第三空心側(cè)壁滑動連接，所述第三空心側(cè)壁的固定端與第四空心側(cè)壁的固定端固定連接，所述第四實心側(cè)壁的滑動端伸入第四空心側(cè)壁的滑動端內(nèi)且與第四空心側(cè)壁滑動連接，所述第四實心側(cè)壁的固定端插入第一空心側(cè)壁的固定端內(nèi)且與第一空心側(cè)壁固定連接，所述第一空心側(cè)壁上設(shè)置有端部壓緊于第一實心側(cè)壁上的第一壓緊螺栓，所述第二空心側(cè)壁上設(shè)置有端部壓緊于第二實心側(cè)壁上的第二壓緊螺栓，所述第三空心側(cè)壁上設(shè)置有端部壓緊于第三實心側(cè)壁上的第三壓緊螺栓，所述第四空心側(cè)壁上設(shè)置有端部壓緊于第四實心側(cè)壁上的第四壓緊螺栓，所述第一實心側(cè)壁、第二實心側(cè)壁、第三實心側(cè)壁和第四實心側(cè)壁的內(nèi)側(cè)上端均設(shè)置有水平刻度線，所述第一空心側(cè)壁、第二空心側(cè)壁、第三空心側(cè)壁和第四空心側(cè)壁的固定端內(nèi)側(cè)均設(shè)置有豎直刻度線。
[0006]上述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:位于第一空心側(cè)壁外的第一實心側(cè)壁上、位于第二空心側(cè)壁外的第二實心側(cè)壁上、位于第三空心側(cè)壁外的第三實心側(cè)壁上以及位于第四空心側(cè)壁外的第四實心側(cè)壁上均套有側(cè)壁護套。
[0007]上述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:所述第一空心側(cè)壁、第二空心側(cè)壁、第三空心側(cè)壁和第四空心側(cè)壁的內(nèi)部均固定有水平滑軌，所述第一實心側(cè)壁與位于第一空心側(cè)壁內(nèi)的水平滑軌滑動配合，所述第二實心側(cè)壁與位于第二空心側(cè)壁內(nèi)的水平滑軌滑動配合，所述第三實心側(cè)壁與位于第三空心側(cè)壁內(nèi)的水平滑軌滑動配合，所述第四實心側(cè)壁與位于第四空心側(cè)壁內(nèi)的水平滑軌滑動配合。
[0008]上述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:所述第一實心側(cè)壁的固定端與第二實心側(cè)壁的固定端通過第一固定螺栓和第二固定螺栓固定連接，所述第三實心側(cè)壁的固定端與第二空心側(cè)壁的固定端通過第三固定螺栓和第四固定螺栓固定連接，所述第三空心側(cè)壁的固定端與第四空心側(cè)壁的固定端通過第五固定螺栓和第六固定螺栓固定連接，所述第四實心側(cè)壁的固定端與第一空心側(cè)壁的固定端通過第七固定螺栓和第八固定螺栓固定連接。
[0009]上述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:所述第一壓緊螺栓設(shè)置在第一空心側(cè)壁的滑動端端口處，所述第二壓緊螺栓設(shè)置在第二空心側(cè)壁的滑動端端口處，所述第三壓緊螺栓設(shè)置在第三空心側(cè)壁的滑動端端口處，所述第四壓緊螺栓設(shè)置在第四空心側(cè)壁的滑動端端口處。
[0010]上述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:所述側(cè)壁護套的橫截面形狀為η字形。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0012]1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用操作方便。
[0013]2、本實用新型的長度、寬度可以通過第一實心側(cè)壁、第二實心側(cè)壁、第三實心側(cè)壁和第四實心側(cè)壁的滑動來改變，通過在第一實心側(cè)壁、第二實心側(cè)壁、第三實心側(cè)壁和第四實心側(cè)壁的內(nèi)側(cè)上端設(shè)置的水平刻度線，以及第一空心側(cè)壁、第二空心側(cè)壁、第三空心側(cè)壁和第四空心側(cè)壁的固定端內(nèi)側(cè)設(shè)置的豎直刻度線，便于控制地基模型體積，從而控制地基模型模量，達到制作不同尺寸、不同模量地基模型的目的。
[0014]3、本實用新型在第一實心側(cè)壁、第二實心側(cè)壁、第三實心側(cè)壁和第四實心側(cè)壁滑出時，通過第一壓緊螺栓、第二壓緊螺栓、第三壓緊螺栓和第四壓緊螺栓分別在側(cè)面擠壓第一實心側(cè)壁、第二實心側(cè)壁、第三實心側(cè)壁和第四實心側(cè)壁的側(cè)壁，依靠摩擦力固定空心側(cè)壁與實心側(cè)壁的相對位置，固定好后，將預(yù)先制作好的相應(yīng)長度的側(cè)壁護套嵌套在四個實心側(cè)壁上，使裝置側(cè)壁表面平整，制作的地基模型側(cè)壁平整。
[0015]4、本實用新型一經(jīng)制成不用拆卸即可制作不同尺寸、不同模量的地基模型，解決了現(xiàn)有技術(shù)中制作不同尺寸、模量地基模型時試驗裝置尺寸不可變、拆卸麻煩、材料浪費的問題，操作方便，節(jié)省了試驗裝置制作材料，便于推廣應(yīng)用。
[0016]5、本實用新型制作地基模型精度高，制作地基模型尺寸、模量可變，設(shè)計新穎合理，工作可靠性高，使用壽命長，使用效果好，便于推廣使用。
[0017]下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型去除側(cè)壁護套后的立體圖。
[0019]圖2為圖1的A向視圖。
[0020]圖3為圖1的B向視圖。
[0021]圖4為本實用新型去除側(cè)壁護套后的俯視圖。
[0022]圖5為本實用新型的俯視圖。
[0023]圖6為本實用新型側(cè)壁護套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7為本實用新型第一空心側(cè)壁與水平滑軌的安裝關(guān)系示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:
[0026]1 —第一空心側(cè)壁； 2—第一實心側(cè)壁；3—第二實心側(cè)壁；
[0027]4一第二空心側(cè)壁； 5—第三實心側(cè)壁；6—第三空心側(cè)壁；
[0028]7—第四空心側(cè)壁； 8—第四實心側(cè)壁；9 一側(cè)壁護套；
[0029]10—水平滑軌； 11 一第一壓緊螺栓；12—第二壓緊螺栓；
[0030]13—第三壓緊螺栓； 14 一第四壓緊螺栓；15—第一固定螺栓；
[0031]16—第二固定螺栓； 17—第三固定螺栓；18—第四固定螺栓；
[0032]19 一第五固定螺栓； 20—第六固定螺栓；21—第七固定螺栓；
[0033]22—第八固定螺栓； 23—水平刻度線；24—豎直刻度線。

【具體實施方式】
[0034]如圖1至圖7所示，本實用新型包括方形框體，所述方形框體由第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板和第四側(cè)板依次連接組成，所述第一側(cè)板包括第一空心側(cè)壁1和第一實心側(cè)壁2，所述第二側(cè)板包括第二空心側(cè)壁4和第二實心側(cè)壁3，所述第三側(cè)板包括第三空心側(cè)壁6和第三實心側(cè)壁5，所述第四側(cè)板包括第四空心側(cè)壁7和第四實心側(cè)壁8，所述第一實心側(cè)壁2的滑動端伸入第一空心側(cè)壁1的滑動端內(nèi)且與第一空心側(cè)壁1滑動連接，所述第一實心側(cè)壁2的固定端插入第二實心側(cè)壁3的固定端內(nèi)且與第二實心側(cè)壁3固定連接，所述第二實心側(cè)壁3的滑動端伸入第二空心側(cè)壁4的滑動端內(nèi)且與第二空心側(cè)壁4滑動連接，所述第三實心側(cè)壁5的固定端插入第二空心側(cè)壁4的固定端內(nèi)且與第二空心側(cè)壁4固定連接，所述第三實心側(cè)壁5的滑動端伸入第三空心側(cè)壁6的滑動端內(nèi)且與第三空心側(cè)壁6滑動連接，所述第三空心側(cè)壁6的固定端與第四空心側(cè)壁7的固定端固定連接，所述第四實心側(cè)壁8的滑動端伸入第四空心側(cè)壁7的滑動端內(nèi)且與第四空心側(cè)壁7滑動連接，所述第四實心側(cè)壁8的固定端插入第一空心側(cè)壁1的固定端內(nèi)且與第一空心側(cè)壁1固定連接，所述第一空心側(cè)壁1上設(shè)置有端部壓緊于第一實心側(cè)壁2上的第一壓緊螺栓11，所述第二空心側(cè)壁4上設(shè)置有端部壓緊于第二實心側(cè)壁3上的第二壓緊螺栓12，所述第三空心側(cè)壁6上設(shè)置有端部壓緊于第三實心側(cè)壁5上的第三壓緊螺栓13，所述第四空心側(cè)壁7上設(shè)置有端部壓緊于第四實心側(cè)壁8上的第四壓緊螺栓14，所述第一實心側(cè)壁2、第二實心側(cè)壁3、第三實心側(cè)壁5和第四實心側(cè)壁8的內(nèi)側(cè)上端均設(shè)置有水平刻度線23，所述第一空心側(cè)壁1、第二空心側(cè)壁4、第三空心側(cè)壁6和第四空心側(cè)壁7的固定端內(nèi)側(cè)均設(shè)置有豎直刻度線24。
[0035]如圖5所示，位于第一空心側(cè)壁1外的第一實心側(cè)壁2上、位于第二空心側(cè)壁4外的第二實心側(cè)壁3上、位于第三空心側(cè)壁6外的第三實心側(cè)壁5上以及位于第四空心側(cè)壁7外的第四實心側(cè)壁8上均套有側(cè)壁護套9。
[0036]如圖1和圖7所示，所述第一空心側(cè)壁1、第二空心側(cè)壁4、第三空心側(cè)壁6和第四空心側(cè)壁7的內(nèi)部均固定有水平滑軌10，所述第一實心側(cè)壁2與位于第一空心側(cè)壁1內(nèi)的水平滑軌10滑動配合，所述第二實心側(cè)壁3與位于第二空心側(cè)壁4內(nèi)的水平滑軌10滑動配合，所述第三實心側(cè)壁5與位于第三空心側(cè)壁6內(nèi)的水平滑軌10滑動配合，所述第四實心側(cè)壁8與位于第四空心側(cè)壁7內(nèi)的水平滑軌10滑動配合。
[0037]如圖1至圖3所示，所述第一實心側(cè)壁2的固定端與第二實心側(cè)壁3的固定端通過第一固定螺栓15和第二固定螺栓16固定連接，所述第三實心側(cè)壁5的固定端與第二空心側(cè)壁4的固定端通過第三固定螺栓17和第四固定螺栓18固定連接，所述第三空心側(cè)壁6的固定端與第四空心側(cè)壁7的固定端通過第五固定螺栓19和第六固定螺栓20固定連接，所述第四實心側(cè)壁8的固定端與第一空心側(cè)壁1的固定端通過第七固定螺栓21和第八固定螺栓22固定連接。
[0038]如圖1至圖3所示，所述第一壓緊螺栓11設(shè)置在第一空心側(cè)壁1的滑動端端口處，所述第二壓緊螺栓12設(shè)置在第二空心側(cè)壁4的滑動端端口處，所述第三壓緊螺栓13設(shè)置在第三空心側(cè)壁6的滑動端端口處，所述第四壓緊螺栓14設(shè)置在第四空心側(cè)壁7的滑動端端口處。
[0039]如圖6所示，所述側(cè)壁護套9的橫截面形狀為η字形。
[0040]本實用新型的工作原理為:在制作地基模型時，首先從固結(jié)試驗成果中得到同一性狀土體的壓縮模量與密度的對應(yīng)關(guān)系，然后確定試驗所需地基模型的長度、寬度和高度，從而確定地基模型體積，利用體積與密度得到制作地基模型所需的土體質(zhì)量，稱量該質(zhì)量的土體，分層倒入該制作地基模型試驗裝置中進行擊實，并擊實到所需高度。在制作地基模型過程中，該裝置的長度、寬度可以通過第一實心側(cè)壁2、第二實心側(cè)壁3、第三實心側(cè)壁5和第四實心側(cè)壁8的滑動來改變，通過在第一實心側(cè)壁2、第二實心側(cè)壁3、第三實心側(cè)壁5和第四實心側(cè)壁8的內(nèi)側(cè)上端設(shè)置的水平刻度線23，以及第一空心側(cè)壁1、第二空心側(cè)壁4、第三空心側(cè)壁6和第四空心側(cè)壁7的固定端內(nèi)側(cè)設(shè)置的豎直刻度線24，便于控制地基模型體積，從而控制地基模型模量，達到制作不同尺寸、不同模量地基模型的目的。同時在第一實心側(cè)壁2、第二實心側(cè)壁3、第三實心側(cè)壁5和第四實心側(cè)壁8滑出時，通過第一壓緊螺栓11、第二壓緊螺栓12、第三壓緊螺栓13和第四壓緊螺栓14分別在側(cè)面擠壓第一實心側(cè)壁2、第二實心側(cè)壁3、第三實心側(cè)壁5和第四實心側(cè)壁8的側(cè)壁，依靠摩擦力固定空心側(cè)壁與實心側(cè)壁的相對位置；固定好后，將預(yù)先制作好的相應(yīng)長度的側(cè)壁護套9嵌套在四個實心側(cè)壁上，使裝置側(cè)壁表面平整。該裝置一經(jīng)制成不用拆卸即可制作不同尺寸、不同模量的地基模型，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于推廣應(yīng)用。
[0041]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:包括方形框體，所述方形框體由第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板和第四側(cè)板依次連接組成，所述第一側(cè)板包括第一空心側(cè)壁(I)和第一實心側(cè)壁(2)，所述第二側(cè)板包括第二空心側(cè)壁(4)和第二實心側(cè)壁(3)，所述第三側(cè)板包括第三空心側(cè)壁(6)和第三實心側(cè)壁(5)，所述第四側(cè)板包括第四空心側(cè)壁(7)和第四實心側(cè)壁(8)，所述第一實心側(cè)壁(2)的滑動端伸入第一空心側(cè)壁(I)的滑動端內(nèi)且與第一空心側(cè)壁(I)滑動連接，所述第一實心側(cè)壁(2)的固定端插入第二實心側(cè)壁(3)的固定端內(nèi)且與第二實心側(cè)壁(3)固定連接，所述第二實心側(cè)壁(3)的滑動端伸入第二空心側(cè)壁(4)的滑動端內(nèi)且與第二空心側(cè)壁(4)滑動連接，所述第三實心側(cè)壁(5)的固定端插入第二空心側(cè)壁(4)的固定端內(nèi)且與第二空心側(cè)壁(4)固定連接，所述第三實心側(cè)壁(5)的滑動端伸入第三空心側(cè)壁(6)的滑動端內(nèi)且與第三空心側(cè)壁(6)滑動連接，所述第三空心側(cè)壁出)的固定端與第四空心側(cè)壁(7)的固定端固定連接，所述第四實心側(cè)壁(8)的滑動端伸入第四空心側(cè)壁(7)的滑動端內(nèi)且與第四空心側(cè)壁(7)滑動連接，所述第四實心側(cè)壁(8)的固定端插入第一空心側(cè)壁(I)的固定端內(nèi)且與第一空心側(cè)壁(I)固定連接，所述第一空心側(cè)壁(I)上設(shè)置有端部壓緊于第一實心側(cè)壁(2)上的第一壓緊螺栓(11)，所述第二空心側(cè)壁(4)上設(shè)置有端部壓緊于第二實心側(cè)壁(3)上的第二壓緊螺栓(12)，所述第三空心側(cè)壁(6)上設(shè)置有端部壓緊于第三實心側(cè)壁(5)上的第三壓緊螺栓(13)，所述第四空心側(cè)壁(7)上設(shè)置有端部壓緊于第四實心側(cè)壁(8)上的第四壓緊螺栓(14)，所述第一實心側(cè)壁(2)、第二實心側(cè)壁(3)、第三實心側(cè)壁(5)和第四實心側(cè)壁(8)的內(nèi)側(cè)上端均設(shè)置有水平刻度線(23)，所述第一空心側(cè)壁(I)、第二空心側(cè)壁(4)、第三空心側(cè)壁(6)和第四空心側(cè)壁(7)的固定端內(nèi)側(cè)均設(shè)置有豎直刻度線(24)。
2.按照權(quán)利要求1所述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:位于第一空心側(cè)壁⑴外的第一實心側(cè)壁⑵上、位于第二空心側(cè)壁⑷外的第二實心側(cè)壁(3)上、位于第三空心側(cè)壁(6)外的第三實心側(cè)壁(5)上以及位于第四空心側(cè)壁(7)外的第四實心側(cè)壁(8)上均套有側(cè)壁護套(9)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:所述第一空心側(cè)壁(I)、第二空心側(cè)壁(4)、第三空心側(cè)壁(6)和第四空心側(cè)壁(7)的內(nèi)部均固定有水平滑軌(10)，所述第一實心側(cè)壁(2)與位于第一空心側(cè)壁(I)內(nèi)的水平滑軌(10)滑動配合，所述第二實心側(cè)壁(3)與位于第二空心側(cè)壁(4)內(nèi)的水平滑軌(10)滑動配合，所述第三實心側(cè)壁(5)與位于第三空心側(cè)壁￠)內(nèi)的水平滑軌(10)滑動配合，所述第四實心側(cè)壁⑶與位于第四空心側(cè)壁(7)內(nèi)的水平滑軌(10)滑動配合。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:所述第一實心側(cè)壁(2)的固定端與第二實心側(cè)壁(3)的固定端通過第一固定螺栓(15)和第二固定螺栓(16)固定連接，所述第三實心側(cè)壁(5)的固定端與第二空心側(cè)壁(4)的固定端通過第三固定螺栓(17)和第四固定螺栓(18)固定連接，所述第三空心側(cè)壁￠)的固定端與第四空心側(cè)壁(7)的固定端通過第五固定螺栓(19)和第六固定螺栓(20)固定連接，所述第四實心側(cè)壁(8)的固定端與第一空心側(cè)壁(I)的固定端通過第七固定螺栓(21)和第八固定螺栓(22)固定連接。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:所述第一壓緊螺栓(11)設(shè)置在第一空心側(cè)壁(I)的滑動端端口處，所述第二壓緊螺栓(12)設(shè)置在第二空心側(cè)壁(4)的滑動端端口處，所述第三壓緊螺栓(13)設(shè)置在第三空心側(cè)壁(6)的滑動端端口處，所述第四壓緊螺栓(14)設(shè)置在第四空心側(cè)壁(7)的滑動端端口處。
6.按照權(quán)利要求2所述的土工離心模型試驗用地基模型制作裝置，其特征在于:所述側(cè)壁護套(9)的橫截面形狀為η字形。
【文檔編號】G01N1/28GK204241293SQ201420773087
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】馮忠居, 潘放, 李軍, 王增賢, 李炎, 朱登遠, 建鑫龍, 袁楓斌, 李保瑞, 烏延玲, 王彥志, 韓秋石, 蘇航州, 席稱心 申請人:長安大學(xué)