CN110082191A - 一种新型围压可控的模型试验土箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型围压可控的模型试验土箱，包括：箱体、钢支架、油压管、橡皮膜、橡皮层油带、推板和推油发动机；在箱体的内部中心设置橡皮膜，且箱体和橡皮膜为同圆心的圆柱体；在箱体的上端设置钢支架；在橡皮膜的内部中上端设置推板；在钢支架上设置旋钮，且旋钮贯穿钢支架，并且旋钮的底端设置在推板上；在橡皮膜的内部侧壁和推板的底面上均设置有压力传感器；在箱体的底端设置圆形刚性底面；在箱体和橡皮膜之间设置橡皮层油带；在箱体的侧面设置油压管；在油压管的末端设置推油发动机。本装置设计合理，使用便利，通过侧向橡皮膜和顶部旋钮的设计可以为试验土样提供一个围压可控的环境。
Description
技术领域
本发明涉及高围压设备技术领域，尤其是涉及一种新型围压可控的模型试验土箱。
背景技术
随着国民经济的发展，我国深埋工程的建设数量快速增长。这些深埋工程都处在高地应力和高围压环境下，目前，进行深埋工程的静动力性质研究时，需要为模型体提供高围压的介质环境。在现有的模型试验中，现有的刚性模型箱、柔性模型箱、剪切模型箱都是开口的，并不具备提供围压的技术条件。因此现有的模型试验土箱无法实现深埋结构的动静力学研究。当前只有离心机试验能模拟高围压环境，但是离心机试验要求模型过小，不能做大比例试验。因此为了更好地研究高地应力条件下深埋工程的动静力学性质，需要一种新型围压可控的模型试验土箱来提供高围压的环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型围压可控的模型试验土箱。
为实现上述目的，本发明采用以下内容：
一种新型围压可控的模型试验土箱，包括：箱体、钢支架、圆形刚性底面、旋钮、油压管、橡皮膜、橡皮层油带、压力传感器、推板和推油发动机；在所述箱体的内部中心设置橡皮膜，且箱体和橡皮膜为同圆心的圆柱体；在所述箱体的上端设置钢支架；在所述橡皮膜的内部中上端设置推板；在所述钢支架上设置旋钮，且旋钮贯穿钢支架，并且旋钮的底端设置在推板上；在所述橡皮膜的内部侧壁和推板的底面上均设置有压力传感器；在所述箱体的底端设置圆形刚性底面；在所述箱体和橡皮膜之间设置橡皮层油带；在所述箱体的侧面设置油压管，且油压管的一端贯穿箱体与橡皮层油带连通；在所述油压管的末端设置推油发动机。
优选的是，所述箱体由高强度刚性钢板制成。
优选的是，所述圆形刚性底面由高强度圆形刚性钢板制成；在所述圆形刚性底面的前后左右的四个方向上分别开设有螺栓孔。
优选的是，所述旋钮有四个，且分别设置有钢支架的前后左右四个方向上。
优选的是，所述钢支架与箱体之间通过焊接固定。
优选的是，还包括加劲肋；所述加劲肋有四个，且分别焊接在箱体外侧的几何中心处和圆形刚性底面的托台上。
优选的是，所述旋钮与钢支架之间通过螺纹连接；所述旋钮的底端与钢板之间活动连接。
本发明具有以下优点：
1、本装置通过侧向橡皮膜、橡皮层油带和顶部旋钮的设计可以为深埋工程试验土样提供围压可控的环境。
2、本装置的试验模型土箱可根据需求，设计成多种尺寸规格形式。
3、大尺寸模型箱可为大比例模型试验提供更贴近现实的围压环境，进而有效对深埋工程设计方案进行研究和评估，提高深埋工程的设计合理性，预测深埋工程可能出现的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本发明一种新型围压可控的模型试验土箱的剖视图。
图2是本发明一种新型围压可控的模型试验土箱的俯视图。
图中，各附图标记为：
1-箱体，2-钢支架，3-圆形刚性底面，4-螺栓孔，5-旋钮，6-油压管，7-加劲肋，8-橡皮膜，9-橡皮层油带，10-压力传感器，11-推板，12-推油发动机。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1和2所示，一种新型围压可控的模型试验土箱包括：箱体1、钢支架2、圆形刚性底面3、旋钮5、油压管6、橡皮膜8、橡皮层油带9、压力传感器10、推板11和推油发动机12；在所述箱体1的内部中心设置橡皮膜8，且箱体1和橡皮膜8为同圆心的圆柱体；在所述箱体1的上端设置钢支架2；在所述橡皮膜8的内部中上端设置推板11；在所述钢支架2上设置旋钮5，且旋钮5贯穿钢支架2，并且旋钮5的底端设置在推板11上；在所述橡皮膜8的内部侧壁和推板11的底面上均设置有压力传感器10；在所述箱体1的底端设置圆形刚性底面3；在所述箱体1和橡皮膜8之间设置橡皮层油带9；在所述箱体1的侧面设置油压管6，且油压管6的一端贯穿箱体1与橡皮层油带9连通；在所述油压管6的末端设置推油发动机12。
进一步地，所述箱体1由高强度刚性钢板制成。
进一步地，所述圆形刚性底面3由高强度圆形刚性钢板制成；在所述圆形刚性底面3的前后左右的四个方向上分别开设有螺栓孔4。
进一步地，所述旋钮5有四个，且分别设置有钢支架2的前后左右四个方向上。
进一步地，所述钢支架2与箱体1之间通过焊接固定。
进一步地，还包括加劲肋7；所述加劲肋7有四个，且分别焊接在箱体1外侧的几何中心处和圆形刚性底面3的托台上。
进一步地，所述旋钮5与钢支架2之间通过螺纹连接；所述旋钮5的底端与推板11之间活动连接。
本装置在工作时：本装置为顶部封闭的双圆筒形，在箱体1外筒的底面设置高强度圆形刚性钢板，并在其上开设四个螺栓孔4，用于将模型箱固定到振动台上；箱体1侧面由高强度刚性钢板制成，外侧接有油压管6以及加劲肋7，用于给模型箱提供侧向力。
在箱体1内侧附有高强度橡皮层油带9，用于装载油，为试验土样提供侧向围压。
在橡皮膜8的内侧面装载有两个压力传感器10，在钢板的底部装载有一个压力传感器10；钢支架2上附有旋钮5，用于顶部螺旋物理加压。
箱体1的底面由Q325刚性钢板组成。侧面由加劲肋7和Q325钢板由内到外依次焊接组成。Q325刚性钢板的刚性能满足试验对刚性的需求，在振动台试验时，模型箱底部钢板能很好的与振动台台面贴合，形成一个整体的面板。
箱体1的外侧面焊接了四支加劲肋7。加劲肋7的一端焊接在箱体1外侧面的几何中心处，另一端焊接于底部托台上。加劲肋7的设计使模型箱在进行振动台试验时更加稳定，避免模型箱在剧烈振动时发生偏移，从而提高了模型试验的可靠性。内侧面用强力胶水粘有与箱1等高的橡皮层油带9，通过向橡皮层油带9加油给试验土样提供一个侧向围压。橡皮层油带9的设计可有效减小边界效应对试验的影响。
箱体1的顶部焊接有四个刚性旋钮5，试验过程中通过拧动旋钮5挤压钢板为试验土样模拟上部围压，且推板11下装载有压力传感器10，可精确测量试验土样上部围压。互相垂直的旋钮5也使围压加载更加均匀，提高了试验的可靠性。
箱体1底部的圆形刚性底面3是一个面积为1.44π㎡的圆形钢板，钢板表面上开设螺栓孔4，并通过该螺栓孔4使用螺栓固定到振动台上。螺栓为M10.9高强螺栓,螺栓孔4的数量为四个。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (7)
1.一种新型围压可控的模型试验土箱，其特征在于，包括：箱体、钢支架、圆形刚性底面、旋钮、油压管、橡皮膜、橡皮层油带、压力传感器、推板和推油发动机；在所述箱体的内部中心设置橡皮膜，且箱体和橡皮膜为同圆心的圆柱体；在所述箱体的上端设置钢支架；在所述橡皮膜的内部中上端设置推板；在所述钢支架上设置旋钮，且旋钮贯穿钢支架，并且旋钮的底端设置在推板上；在所述橡皮膜的内部侧壁和推板的底面上均设置有压力传感器；在所述箱体的底端设置圆形刚性底面；在所述箱体和橡皮膜之间设置橡皮层油带；在所述箱体的侧面设置油压管，且油压管的一端贯穿箱体与橡皮层油带连通；在所述油压管的末端设置推油发动机。
2.根据权利要求1所述的一种新型围压可控的模型试验土箱，其特征在于，所述箱体由高强度刚性钢板制成。
3.根据权利要求1所述的一种新型围压可控的模型试验土箱，其特征在于，所述圆形刚性底面由高强度圆形刚性钢板制成；在所述圆形刚性底面的前后左右的四个方向上分别开设有螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的一种新型围压可控的模型试验土箱，其特征在于，所述旋钮有四个，且分别设置有钢支架的前后左右四个方向上。
5.根据权利要求1所述的一种新型围压可控的模型试验土箱，其特征在于，所述钢支架与箱体之间通过焊接固定。
6.根据权利要求1所述的一种新型围压可控的模型试验土箱，其特征在于，还包括加劲肋；所述加劲肋有四个，且分别焊接在箱体外侧的几何中心处和圆形刚性底面的托台上。
7.根据权利要求1所述的一种新型围压可控的模型试验土箱，其特征在于，所述旋钮与钢支架之间通过螺纹连接；所述旋钮的底端与钢板之间活动连接。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104749055A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-07-01 | 同济大学 | 实现竖向循环压缩-侧向摇摆剪切动力加载的试验装置 |
| CN105973620A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-09-28 | 重庆交通大学 | 用于全场观测围岩变形破坏的隧道模型试验装置 |
| CN106092756A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-11-09 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种可施加围压的空心环剪仪 |
| CN107101875A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-08-29 | 北京科技大学 | 空心包体地应力测量自密封多口径通用型高压围压率定仪 |
| CN206497110U (zh) * | 2016-12-26 | 2017-09-15 | 暨南大学 | 一种用于测定软土压缩特性的柔性侧限固结装置 |
| CN207281068U (zh) * | 2017-10-17 | 2018-04-27 | 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 | 一种考虑各向围压的盐渍土盐胀力测试装置 |
| CN109470570A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-15 | 山东科技大学 | 一种水油隔离型浸水三轴试验箱及试验方法 |
| CN210090170U (zh) * | 2019-05-29 | 2020-02-18 | 海南大学 | 一种新型围压可控的模型试验土箱 |
-
2019
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104749055A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-07-01 | 同济大学 | 实现竖向循环压缩-侧向摇摆剪切动力加载的试验装置 |
| CN105973620A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-09-28 | 重庆交通大学 | 用于全场观测围岩变形破坏的隧道模型试验装置 |
| CN106092756A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-11-09 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种可施加围压的空心环剪仪 |
| CN206497110U (zh) * | 2016-12-26 | 2017-09-15 | 暨南大学 | 一种用于测定软土压缩特性的柔性侧限固结装置 |
| CN107101875A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-08-29 | 北京科技大学 | 空心包体地应力测量自密封多口径通用型高压围压率定仪 |
| CN207281068U (zh) * | 2017-10-17 | 2018-04-27 | 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 | 一种考虑各向围压的盐渍土盐胀力测试装置 |
| CN109470570A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-15 | 山东科技大学 | 一种水油隔离型浸水三轴试验箱及试验方法 |
| CN210090170U (zh) * | 2019-05-29 | 2020-02-18 | 海南大学 | 一种新型围压可控的模型试验土箱 |
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