CN202177534U - 一种用于模型试验地层产状定位的装置 - Google Patents
一种用于模型试验地层产状定位的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202177534U CN202177534U CN2011202580817U CN201120258081U CN202177534U CN 202177534 U CN202177534 U CN 202177534U CN 2011202580817 U CN2011202580817 U CN 2011202580817U CN 201120258081 U CN201120258081 U CN 201120258081U CN 202177534 U CN202177534 U CN 202177534U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- location
- plate
- main
- model
- stratum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种用于模型试验地层产状定位的装置,它结构简单,使用方便,模拟逼真,可用于模型试验的模型体倾斜填料岩层产状控制装置,在模型体堆填夯实过程中人为控制相似材料层面的产状及层厚,实现模型试验倾斜填料以模拟不同地质情况,还可以实现不同岩性夹层的制作,有利于模型试验中模拟地下工程中地层倾斜、软弱夹层等实际地层情况。它包括主定位板以及通过纵向转轴I和纵向转轴II安装在主定位板两端的副定位板A和副定位板B,从而调节主定位板及两副定位板间的倾角;主定位板上部设有水平定位轴A和水平定位轴B,两者与模型架连接;在主定位板下部设有主滑杆,主滑杆以及水平定位轴A和水平定位轴B均安装在各自的直线轴承内。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地质力学技术,尤其是一种用于模型试验地层产状定位的装置。
背景技术
随着我国经济、科学技术的发展及交通运输事业的腾飞,开发利用地下空间越来越体现出巨大经济效益和社会效益,我国地下空间开发利用正在向现代化、科学化的方向发展。随着地下工程的数量不断增加,规模不断增大,很多学者正在通过多种方式,研究地下工程设计和施工方法的优化,进行施工过程力学规律的探索。其中,模型试验是研究地下工程施工过程规律的有效方法之一。
模型试验是根据相似理论,将实际工程转换为室内模型进行试验模拟的。但现在的地下工程模型试验中存在明显的弱点,在做地质力学相似模型试验的基本模型时,相似材料一般采用简化的分层水平填铺,即将实际工程中的地层产状简化为水平走向。这样难以满足模型试验与实际工程的几何相似,不能反映地层产状对工程的影响。但是,在实际工程中,地层产状对工程建设往往是不可忽略的。
实用新型内容
本实用新型的目的是为克服上述现有的模型试验技术的不足,提供一种用于模型试验地层产状定位的装置,它结构简单,使用方便,模拟逼真,可用于模型试验的模型体倾斜填料岩层产状控制装置,可以在模型体堆填夯实过程中人为控制相似材料层面的产状及层厚,实现模型试验倾斜填料以模拟不同地质情况,还可以实现不同岩性夹层的制作,有利于模型试验中模拟地下工程中地层倾斜、软弱夹层等实际地层情况。
为实现上述目的,本实用新型采用下述技术方案:
一种用于模型试验地层产状定位的装置,它包括主定位板以及通过纵向转轴I和纵向转轴II安装在主定位板后侧两端且走向与主定位板平行的副定位板A和副定位板B,从而调节主定位板及两副定位板间的倾角;主定位板上部设有水平定位轴A和水平定位轴B,两者与模型架连接;在主定位板下部设有主滑杆,主滑杆以及水平定位轴A和水平定位轴B均安装在各自的直线轴承内。
所述主定位板、副定位板A和副定位板B由高强度钢材制成。
所述主定位板由主定位板A和主定位板B拼合而成,通过主滑杆调节水平尺寸。
所述副定位板由副定位板A和副定位板B组成,用于当模拟地层走向与开挖轴向方向成一定角度时,密封装置与模型体侧壁间的空隙,其中本装置能模拟的地层走向与开挖轴向方向间夹角的范围是0°~50°。当模拟地层走向与开挖轴向方向不一致时,主定位板A和主定位板B两侧与模型体之间会有一定的空隙,此时松开纵向转轴I和纵向转轴II,将副定位板A和副定位板B沿主定位板A和主定位板B转出,实现装置与模型体侧壁的密封。
所述倾角为20~90°。
一种用于模型试验地层产状定位的装置的方法,包括以下步骤:
A.确定地层走向,根据模型体尺寸,调节主滑杆,将两个水平定位轴与模型体连接,按实际地层走向,调节两个水平定位轴,保证主滑杆的方向与实际地层走向相同;
B.确定地层倾角,根据实际地层的倾角,调节主定位板A和主定位板B与副定位板A和副定位板B间的倾角,保证该倾角与实际地层相同,并将各定位板底部固定在下面的相似材料中;
C.实现各定位板与模型体密闭,通过纵向转轴I(10)和纵向转轴II(11),调节两侧副定位板A(3)和副定位板B(4)的角度,保证地层走向与开挖轴向方向在0°~50°范围时,各定位板两侧与模型体能够密闭;
D.堆填相似材料,根据实际工程中的地层密度,在各定位板一侧填铺相似材料,根据各定位板的位置和相似材料的密度,计算填料的重量,沿各定位板,将相似材料夯实到预定的体积,从而控制模型体中相似材料填铺的密实度。
E.待相似材料充分干燥后,松开水平定位轴A和水平定位轴B,将装置定位到新的位置,进行新一层相似材料的填铺。
本实用新型按照实际工程中的地层产状,模型体采用分层倾斜铺相似材料的堆填方式,并沿倾斜面夯实相似材料;相似材料铺设时,将各定位板产状与岩层产状一致,利用各水平定位轴将装置固定在模型体上;根据实际岩层厚度,通过相似原理换算后,确定堆填相似材料的体积,在各定位板的一侧堆填相似材料,并沿倾斜面进行夯实,夯实到预定位置为止;待模型体充分干燥后,将整个装置进行整体平移,从而成功构造了模型试验中一层倾斜走向的地层产状。
本实用新型研究了模型试验中地层产状定位的方法,解决了地层产状为倾斜走向和不同岩性夹层的模拟问题。在模型试验相似材料堆填过程中精确定位地层产状,准确控制夹层厚度,与前人研究相比,与工程实践更接近,所得出的地质力学形似模型试验研究成果适用范围更广。
本实用新型解决了地层产状为倾斜走向和不同岩性夹层的模拟问题,具有以下优点:
1、能成功的在相似模型试验中模拟倾斜走向的地层产状;实现精确控制地层的走向和倾角;
2、能成功的在相似模型试验中模拟不同岩性夹层,实现准确控制夹层厚度;
3、能实现在相似材料的铺设过程中,根据实际工程中的地层密度,通过控制填铺相似材料的重量和定位定位板位置,控制模型体中相似材料填铺的密实度;
4、可以实现沿地层倾斜走向的结构面进行相似材料的夯实,真正模拟出地层的各向异性的特征。
附图说明
图1是本实用新型副定位板收起的结构示意图;
图2是本实用新型副定位板展开的结构示意图;
其中1.主定位板A;2.主定位板B;3.副定位板A;4.副定位板B;5.水平定位轴A;6.水平定位轴B;7.主滑杆;8.定位板直线轴承;9.定位轴直线轴承,10.纵向转轴I,11.纵向转轴II。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1、图2中,一种用于模型试验地层产状定位的装置,包括主定位板A1、主定位板B2、副定位板A3、副定位板B4,主定位板A1、主定位板B2上有主滑杆7,两侧有可通过纵向转轴I10和纵向转轴II11控制的副定位板A3、副定位板B4,各定位板通过水平定位轴A5、水平定位轴B6与模型架连接,主滑杆7和水平定位轴A5、水平定位轴B6上分别安装有定位板直线轴承8、定位轴直线轴承9。
所述各定位板由高强度钢材制成。
所述主定位板A1、主定位板B2由两块钢板拼合而成,通过主滑杆7调节水平尺寸。
所述水平定位轴A5、水平定位轴B6将各定位板与模型体连接,控制模型试验模拟的地层产状。
所述副定位板由副定位板A3和副定位板B4组成,用于当模拟地层走向与开挖轴向方向成一定角度时,密封装置与模型体侧壁间的空隙,其中本装置能模拟的地层走向与开挖轴向方向间夹角的范围是0°~50°。当模拟地层走向与开挖轴向方向不一致时,主定位板A1和主定位板B2两侧与模型体之间会有一定的空隙,此时松开纵向转轴I10和纵向转轴II11,将副定位板A3和副定位板B4沿主定位板A1和主定位板B2转出,实现装置与模型体侧壁的密封。
所述装置能模拟倾角在20~90°的所有地层。
一种用于模型试验地层产状定位的方法,包括以下步骤:
A.确定地层走向,根据模型体尺寸,调节主滑杆7,将两个水平定位轴A5、水平定位轴B6与模型体连接,按实际地层走向,调节水平定位轴A5、水平定位轴B6,保证主滑杆7的方向与实际地层走向相同;
B.确定地层倾角,根据实际地层的倾角,调节各定位板的角度,保证各定位板的倾角与实际地层相同,并将各定位板底部固定在下面的相似材料中;
C.实现装置与模型体密闭,通过纵向转轴I10、纵向转轴II11,调节两侧副定位板A3、副定位板B4的角度,保证地层走向与开挖轴向方向在0°~50°范围时,副定位板A3、副定位板B4两侧与模型体密闭;
D.堆填相似材料,根据实际工程中的地层密度,在各定位板一侧填铺相似材料,沿各定位板进行夯实,通过控制填铺相似材料的重量和水平定位轴A5、水平定位轴B6的位置,控制模型体中相似材料填铺的密实度。
E.待相似材料充分干燥后,松两水平定位轴,平移各定位板到预定位置,进行新一层相似材料的填铺。
Claims (4)
1.一种用于模型试验地层产状定位的装置,其特征是,它包括主定位板以及通过纵向转轴I(10)和纵向转轴II(11)安装在主定位板后侧两端且走向与主定位板平行的副定位板A(3)和副定位板B(4),从而调节主定位板及两副定位板间的倾角;主定位板上部设有水平定位轴A(5)和水平定位轴B(6),两者与模型架连接;在主定位板下部设有主滑杆(7),主滑杆(7)以及水平定位轴A(5)和水平定位轴B(6)均安装在各自的直线轴承内。
2.如权利要求1所述的用于模型试验地层产状定位的装置,其特征是,所述主定位板、副定位板A(3)和副定位板B(4)由高强度钢材制成。
3.如权利要求1所述的用于模型试验地层产状定位的装置,其特征是,所述主定位板由主定位板A(1)和主定位板B(2)拼合而成,通过主滑杆(7)调节水平尺寸。
4.如权利要求1所述的用于模型试验地层产状定位的装置,其特征是,所述倾角为20~90°。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011202580817U CN202177534U (zh) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | 一种用于模型试验地层产状定位的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011202580817U CN202177534U (zh) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | 一种用于模型试验地层产状定位的装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN202177534U true CN202177534U (zh) | 2012-03-28 |
Family
ID=45867408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011202580817U Expired - Lifetime CN202177534U (zh) | 2011-07-20 | 2011-07-20 | 一种用于模型试验地层产状定位的装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN202177534U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102346051A (zh) * | 2011-07-20 | 2012-02-08 | 山东大学 | 一种用于模型试验地层产状定位的装置与方法 |
CN105043445B (zh) * | 2015-07-07 | 2017-03-08 | 山东大学 | 一种强夯质量远程监测系统及其工作方法 |
CN108088719A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-29 | 山东大学 | 一种可倾斜边坡模型分层填筑制作装置及分层填筑方法 |
-
2011
- 2011-07-20 CN CN2011202580817U patent/CN202177534U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102346051A (zh) * | 2011-07-20 | 2012-02-08 | 山东大学 | 一种用于模型试验地层产状定位的装置与方法 |
CN102346051B (zh) * | 2011-07-20 | 2014-01-29 | 山东大学 | 一种用于模型试验地层产状定位的装置与方法 |
CN105043445B (zh) * | 2015-07-07 | 2017-03-08 | 山东大学 | 一种强夯质量远程监测系统及其工作方法 |
CN108088719A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-29 | 山东大学 | 一种可倾斜边坡模型分层填筑制作装置及分层填筑方法 |
CN108088719B (zh) * | 2017-12-29 | 2023-09-05 | 山东大学 | 一种可倾斜边坡模型分层填筑制作装置及分层填筑方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105510534B (zh) | 一种可模拟不同倾角含水煤层充填注浆试验装置及方法 | |
CN202247966U (zh) | 一种模拟复杂荷载条件下桩承式路堤模型试验装置 | |
CN106066920B (zh) | 上下重叠隧道盾构施工对托换桩基影响的数值分析方法 | |
CN204731039U (zh) | 一种适于矿井巷道底鼓模拟的试验台架 | |
CN106372297B (zh) | 砂土岩溶地层中盾构与溶洞安全垂直距离的确定方法 | |
CN205176016U (zh) | 可调倾角的相似模拟实验装置 | |
CN105022085B (zh) | 一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置 | |
CN102182509A (zh) | 充填开采三维模拟试验装置及方法 | |
CN102262148A (zh) | 煤矿固体充填开采三维模拟实验平台 | |
CN103630668B (zh) | 一种大倾角煤层相似模拟实验装置及其实验方法 | |
CN104537940B (zh) | 一种用于地震勘探的砂箱物理模拟实验装置 | |
CN103063335B (zh) | 基于载荷监测数据的深部地应力三维地质勘察测试方法 | |
CN102346051B (zh) | 一种用于模型试验地层产状定位的装置与方法 | |
CN202177534U (zh) | 一种用于模型试验地层产状定位的装置 | |
CN105954498A (zh) | 一种矿山立体物理模拟煤岩层装填及开采方法 | |
CN204008638U (zh) | 深孔爆破相似模拟实验装置 | |
CN103758519A (zh) | 厚大矿床阶段嗣后充填法采矿逐段优化设计与实施方法 | |
CN103760096A (zh) | 一种侧向加压相似模拟实验装置及实验方法 | |
CN205353043U (zh) | 一种充填注浆试验装置 | |
CN106372295B (zh) | 砂土岩溶地层中盾构与溶洞安全水平距离的确定方法 | |
CN104764617B (zh) | 褶曲构造的形成模拟装置及试验方法 | |
CN104155429A (zh) | 深孔爆破相似模拟实验装置 | |
CN205176017U (zh) | 用于倾斜岩层的相似模拟实验装置 | |
CN206114655U (zh) | 用于模拟煤矿开采覆岩离层带注浆充填的试验装置 | |
Lv et al. | Surrounding rock movement of steeply dipping coal seam using backfill mining |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20120328 Effective date of abandoning: 20140129 |
|
RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |