CN104965061A - 装配式多功能模型实验槽 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种装配式多功能模型实验槽，用于模拟降雨对尾矿库坝体、土石坝及边坡的影响试验，包括设置在左右两侧由装配单元连接而成的侧壁、设置在侧壁下端与侧壁垂直连接的钢板，装配单元包括方形的有机玻璃板、设置在有机玻璃板两侧的纵向钢架、设置在有机玻璃板上端和下端的横向钢架、横向和纵向设置在有机玻璃板中部的固定钢条；侧壁内侧的钢板上设置门形的反力架；装配单元的有机玻璃板中部横向的固定钢条与钢板之间通过斜撑连接；装配单元之间、装配单元与钢板之间都通过连接件连接。本发明能够根据模拟的坝体的实际情况调整模型箱的大小和形状，连接稳固，拆装方便。

Description

装配式多功能模型实验槽
技术领域
本发明涉及一种多功能模型实验槽，具体是一种形状和尺寸可调、加载方式灵活设置的装配式模型实验槽，用于边坡、尾矿库、隧道、地基及桩基等变形和破坏等模型试验。
背景技术
尾矿库坝体、土石坝及边坡受到外界影响(如外载和降雨等)的变形、稳定或渗流特性相关模型试验一般都在模型试验槽中进行，同样地基变形和承载力、隧道开挖变形和破坏、桩基的沉降和承载力的相关模型试验一般也在模型试验槽中进行。模型试验有着公认的实际意义和科学价值，通过模型槽试验，可以研究尾矿库坝体、土石坝、边坡的变形、破坏特性或内部渗流场的演化规律，也可以研究地基承载力和变形规律及特征参数。
传统模型槽试验主要包括模型槽和加载装置，其中模型试验槽尺寸是固定的，模型槽的形状和大小往往不能调节，或只能实现较小范围的调整。考虑到各类模型试验对象：如尾矿坝、边坡的尺寸不同、地基的边界尺寸不同，试验槽尺寸如不能完全符合试验要求，会严重影响试验结果精度，甚至会造成错误的试验结果。所以对于传统的模型槽一般都根据某次试验进行定制，定制的尺寸往往是固定的，进行试验完就废弃了或只能进行更小尺寸的模型试验，造成了材料的浪费。
发明内容
本发明是提供一种装配式多功能模型实验槽，能够根据所模拟的边坡、坝体等对象的实际情况调整模型箱的大小和形状。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
装配式多功能模型实验槽，包括设置在左右两侧由装配单元连接而成的侧壁、设置在侧壁下端与侧壁垂直连接的钢板，装配单元包括方形的有机玻璃板、设置在有机玻璃板两侧的纵向钢架、设置在有机玻璃板上端和下端的横向钢架、横向和纵向设置在有机玻璃板中部的固定钢条；侧壁内侧的钢板上设置门形的反力架；装配单元的有机玻璃板中部横向的固定钢条与钢板之间通过斜撑连接；装配单元之间、装配单元与钢板之间都通过连接件连接。
本发明的进一步改进在于：所述侧壁的两端或一端设置连接两侧壁的端壁，端壁由装配单元连接而成。
本发明的进一步改进在于：所述连接件为连接装配单元横向钢架的直连接件、连接侧壁和端壁的端面的角型连接件I、连接横向钢架和钢板的角型连接件II或连接斜撑和钢板的角型连接件III。
本发明的进一步改进在于：直连接件为矩形钢片，矩形钢片的两头设置1~3个螺孔。
本发明的进一步改进在于：角型连接件I为L形的钢片，钢片两头设置1~3个螺孔。
本发明的进一步改进在于：角型连接件II为两垂直连接的角钢型的钢片，每钢片上设置1~3个螺孔。
本发明的进一步改进在于：角型连接件III包括底部的垫板、并排设置在垫板中间的带有螺孔的两挡片，垫板的四角分别设置一个通过螺钉与钢板连接的通孔，挡片之间通过螺栓连接斜撑。
本发明的进一步改进在于：反力架与钢板之间通过角型连接件III连接。
由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：
本发明能够根据模拟的坝体的实际情况调整模型箱的大小和形状，连接稳固，拆装方便。
本发明的侧壁和端壁都是通过装配单元连接组成，拆装方便，可以根据不同需求增加装配单元的数量，来改变侧壁和端壁的大小，从而改变本发明的大小和形状，使试验条件更加真实地模拟实际情况。
本发明的斜撑能够支撑侧壁，使侧壁更加稳固，保证侧壁在试验中不发生大的变形，使本发明的结构更加稳固。
本发明的连接件将装配单元、钢板通过螺钉连接起来，在不同的位置应用不同的连接件，连接稳固，方便组装和拆卸。
本发明的反力架用螺丝通过角型连接件III连接底部钢板上，连接位置可以根据需要移动，从而调整反力架的位置；当试验不需要反力梁时，方便拆除，同时由于该反力架固定在钢板上，可以提供更大的反力。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明结构侧视示意图；
图3是本发明的装配单元结构示意图；
图4是本发明的直连接件结构示意图；
图5是本发明的角型连接件I结构示意图；
图6是本发明的角型连接件II结构示意图；
图7是本发明的角型连接件III结构示意图；
其中：1、侧壁，1-1、有机玻璃板，1-2、横向钢架，1-3、纵向钢架，1-4、横向固定钢条，1-5、纵向固定钢条，2、钢板，3、斜撑，4、角型连接件III，4-1、垫板，4-2、通孔，4-3、挡片，4-4、螺栓，5、端壁，6、反力架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明：
装配式多功能模型实验槽，包括两侧壁1和下端的钢板2，两侧壁1竖直对称设置，根据需要两侧壁1平行设置或不平行；侧壁1由装配单元连接而成；钢板2水平设置在侧壁1的下端；装配单元包括有机玻璃板1-1、纵向钢架1-3、横向钢架1-2、横向固定钢条1-4和纵向固定钢条1-5，有机玻璃板1-1为矩形板，机玻璃板1-1两侧的纵向钢架1-3，机玻璃板1-1上端和下端设置横向钢架1-2，设置在有机玻璃板1-1中部在水平方向设置固定钢条1-4、竖直方向都设置纵向固定钢条1-5；两侧壁1之间设置反力架6，反力架6包括两个支撑柱和横梁，支撑柱设置在钢板2上，横梁设置在支撑柱上端将两支撑柱连接起来，形成门字形；装配单元和钢板2之间还设置斜撑3，斜撑3的上端固定在水平方向设置的横向固定钢条1-4上，斜撑3下端固定在与钢板2上；装配单元之间通过连接件连接，装配单元与钢板2之间也通过连接件连接。
侧壁1的两端或一端设置连接两侧壁1的端壁5，端壁5由装配单元连接而成，端壁5数量可以根据实际模拟的试验的要求做出调整，需要四周全封闭的时候在侧壁1两端都设置端壁5，组成矩形或等腰梯形；需要一侧开口的可以拆卸一侧的端壁5；当不需要设置端壁5时可以全部拆除。
连接件分为直连接件、角型连接件I、角型连接件II或角型连接件III，直连接件用于横向连接装配单元；角型连接件I用来连接侧壁1和端壁5连接处的端面的；角型连接件II用来连接横向钢架1-2和钢板2或者连接侧壁1和端壁5连接面；角型连接件III连接斜撑3和钢板2。
直连接件为矩形钢片，矩形钢片的两头分别设置1~3个螺孔。直连接件在连接装配单元时，直连接件的一端通过螺钉连接装配单元的纵向钢架1-3，另一端通过螺栓连接另一装配单元的纵向钢架1-3。
角型连接件I为L形的钢片，钢片两头分别设置1~3个螺孔。角型连接件I在连接侧壁1和端壁5时，钢片的一端通过螺钉连接在侧壁1的横向钢架1-2的顶面上，另一端通过螺钉连接在端壁5的横向钢架1-2的顶面上。
角型连接件II为两垂直连接的角钢型的钢片，每钢片上设置1~3个螺孔。角型连接件II连接钢板和侧壁的横向钢架1-2时，竖直方向的钢片通过螺钉连接横向钢架1-2，水平方向的钢片通过螺栓连接钢板2。
角型连接件III包括底部的垫板4-1、两片挡片4-3和螺栓4-4，垫板4-1的四角分别设置一个通孔4-2，垫片4-1能够通过螺钉穿过通孔4-2连接钢板2，两挡片4-3并排设置在垫板4-1上，挡片4-3中间的设置螺孔的；斜撑3放置在挡片4-3之间通过螺栓4-4连接。
反力架6与钢板2之间通过角型连接件III连接，能够根据试验要求调整反力架6的位置，当不需要反力架6时，可以很方便拆除。
使用本发明进行试验时，首先根据需要确定需要装配单元的数量，将装配单元连接起来，并固定在钢板2上，然后装上斜撑3，并根据需要采用连接件装配需要连接的部位，装配完成；试验完毕后，可以将装配单元拆除，减少模型槽用地。
本发明能够根据模拟的坝坡、坝体等对象的实际情况调整模型箱的大小和形状，连接稳固，拆装方便。

Claims (8)

1.装配式多功能模型实验槽，其特征在于：包括由装配单元连接而成的侧壁（1）以及设置在侧壁（1）下端且与侧壁（1）垂直连接的钢板（2），所述装配单元包括四周由横向钢架（1-2）和纵向钢架（1-3）固定的方形有机玻璃板（1-1），相对应的横向钢架（1-2）之间以及相对应的纵向钢架（1-3）之间分别设置纵向的固定钢条（1-4）和横向的固定钢条（1-5）；所述横向的固定钢条（1-4）与钢板（2）之间通过斜撑（3）连接；所述装配单元之间、装配单元与钢板（2）之间都通过连接件连接。
2.根据权利要求1所述的装配式多功能模型实验槽，其特征在于：所述侧壁（1）的两端或一端设置连接两侧壁（1）的端壁（5），端壁（5）由装配单元连接而成，所述侧壁（1）内侧的钢板（2）上设置门形的反力架（6）。
3.根据权利要求2所述的装配式多功能模型实验槽，其特征在于：所述连接件为连接装配单元横向钢架（1-2）的直连接件、连接侧壁（1）和端壁（5）的端面的角型连接件I、连接横向钢架（1-2）和钢板（2）的角型连接件II或连接斜撑（3）和钢板（2）的角型连接件III。
4.根据权利要求3所述的装配式多功能模型实验槽，其特征在于：直连接件为矩形钢片，矩形钢片的两头分别设置1~3个螺孔。
5.根据权利要求3所述的装配式多功能模型实验槽，其特征在于：角型连接件I为L形的钢片，钢片两头分别设置1~3个螺孔。
6.根据权利要求3所述的装配式多功能模型实验槽，其特征在于：角型连接件II为两垂直连接的角钢型的钢片，每钢片上设置1~3个螺孔。
7.根据权利要求3所述的装配式多功能模型实验槽，其特征在于：角型连接件III包括底部的垫板（4-1）、并排设置在垫板（4-1）中间的带有螺孔的两挡片（4-3），垫板（4-1）的四角分别设置一个通过螺钉与钢板（2）连接的通孔（4-2），挡片（4-3）之间通过螺栓（4-4）连接斜撑（3）。
8.根据权利要求1~7任意一项所述的装配式多功能模型实验槽，其特征在于：反力架（6）与钢板（2）之间通过角型连接件III连接。
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