CN206557184U - 三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱。该三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱包括：箱体，其为顶端开口的长方体结构，该箱体的四周侧壁采用橡胶板，各侧所述橡胶板的接合处外侧设置有箱体框架；所述橡胶板的内侧涂有有机防水涂料；透明视窗，其设置在所述箱体的正面橡胶板的中部；以及遇水膨胀止水条，其贴设在各侧所述橡胶板的接合处内侧。该三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱能够在两侧受压时每个面发生形变的条件下保证防水性，而且设置有有机防水涂料和遇水膨胀止水条，使防水效果达到最佳；另外，正面采用透明视窗，易于观察记录。
Description
技术领域
本实用新型涉及固液耦合相似模拟实验领域，特别涉及一种三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱。
背景技术
三维固液耦合相似模拟实验是将地质材料模拟地层结构按比例层状平铺于模拟箱体内，利用注水装置注水模拟含水层。用水平方向液压加压装置两侧水平加压模拟围压，顶部根据需求加压模拟不同深度荷载。当下部煤层采空，上部地层会产生裂隙，水会延裂隙流下，可能出现溃砂现象。下渗水流的各项参数以及实验现象是我们所需要的，这就要求实验中装置的防水效果必需达到实验标准。
现有三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱密闭性不好，无法准确实现含水层模拟，不能保证实验的准确性，防水性能有待提高。而且现有三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱在模拟过程中岩层运移的宏观可视性较差，只能通过传感器传出的数据以及实验后的实体现象反推，实验现象无法直接观察。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理的三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱，该三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱能够在两侧受压时每个面发生形变的条件下保证防水性，而且设置有有机防水涂料和遇水膨胀止水条，使防水效果达到最佳；另外，正面采用透明视窗，易于观察记录。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱，包括：箱体，其为顶端开口的长方体结构，该箱体的四周侧壁采用橡胶板，各侧所述橡胶板的接合处外侧设置有箱体框架；所述橡胶板的内侧涂有有机防水涂料；透明视窗，其设置在所述箱体的正面橡胶板的中部；以及遇水膨胀止水条，其贴设在各侧所述橡胶板的接合处内侧。
优选地，上述技术方案中，橡胶板的尺寸为200x600mm2，厚度为6mm；所述透明视窗的尺寸为150x250mm2，厚度为10mm。
优选地，上述技术方案中，透明视窗采用玻璃钢。
优选地，上述技术方案中，透明视窗与两侧的橡胶板的连接处采用双面铰合方式固定，先用固定螺钉进行结构固定，再用固定胶将缝隙填充。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱能够在两侧受压时每个面发生形变的条件下保证防水性，而且设置有有机防水涂料和遇水膨胀止水条，使防水效果达到最佳；另外，正面采用透明视窗，易于观察记录。
附图说明
图1是本实用新型的三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
根据本实用新型具体实施方式的三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱能够解决的问题是在材料受力形变的条件下保证材料的完整性与模拟准确性，在有水注入时保证箱体四周的防水性，保证实验的准确性。在保证实验顺利完成的基础上，首次对地下工程实验进行可视化改造，实验过程及现象可直观观测，有利于研究人员描述及记录，有利于实验条件控制精度的把握，有利于对模拟实验的客观评价及研究。
如图1所示，该三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱的具体包括：箱体、箱体框架6和遇水膨胀止水条4，其中，箱体的侧壁采用橡胶板1，能够在两侧受压时每个面发生形变的条件下保证防水性，箱体的侧壁设置有透明视窗2，易于观察记录。箱体框架6布设在箱体的侧壁外侧，用于固定支撑箱体。箱体的侧壁内侧涂设有有机防水涂料层3，该三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱设置有有机防水涂料和遇水膨胀止水条，使防水效果达到最佳。
具体来讲，箱体为顶端开口的长方体结构，其四周侧壁采用橡胶板1，优选的，橡胶板1的尺寸为200x600mm2，厚度为6mm。由于地层材料受力会发生形变，橡胶板1构成的箱体具有一定的伸缩性，不影响实验效果。箱体框架6布设在箱体的侧壁外侧接合处，用于固定支撑箱体。
箱体的正面橡胶板1的中部设置有透明视窗2，进行可视化改造，实验过程及现象可直观观测，有利于研究人员描述及记录，有利于实验条件控制精度的把握，有利于对模拟实验的客观评价及研究。优选的，透明视窗2采用玻璃钢，其尺寸为150x250mm2，厚度为10mm。透明视窗2与两侧的橡胶板的连接处采用双面铰合方式，先用固定螺钉5进行结构固定，再用固定胶将缝隙填充，在保证防水性的同时也具备一定的抗形变能力。
优选的，橡胶板1的内侧涂有有机防水涂料，与地层材料颗粒孔隙相契合，提高防水质量。各侧橡胶板1的侧面接合处贴有遇水膨胀止水条4，遇水时膨胀并与内置材料紧密贴合，使防水效果达到最佳。本实用新型能够多次抗渗，长久防水，具有良好的抗腐蚀性。
综上，该三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱能够在两侧受压时每个面发生形变的条件下保证防水性，而且设置有有机防水涂料和遇水膨胀止水条，使防水效果达到最佳；另外，正面采用透明视窗，易于观察记录。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (4)
1.一种三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱，其特征在于，包括：
箱体，其为顶端开口的长方体结构，该箱体的四周侧壁采用橡胶板，各侧所述橡胶板的接合处外侧设置有箱体框架；所述橡胶板的内侧涂有有机防水涂料；
透明视窗，其设置在所述箱体的正面橡胶板的中部；以及
遇水膨胀止水条，其贴设在各侧所述橡胶板的接合处内侧。
2.根据权利要求1所述的三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱，其特征在于，所述橡胶板的尺寸为200x600mm2，厚度为6mm；所述透明视窗的尺寸为150x250mm2，厚度为10mm。
3.根据权利要求1所述的三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱，其特征在于，所述透明视窗采用玻璃钢。
4.根据权利要求1所述的三维固液耦合相似模拟实验的模拟箱，其特征在于，所述透明视窗与两侧的橡胶板的连接处采用双面铰合方式固定，先用固定螺钉进行结构固定，再用固定胶将缝隙填充。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108615448A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-10-02 | 蒋嫚 | 一种煤矿教学中可模拟矿区地表塌陷的装置 |
| CN110208491A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-06 | 太原理工大学 | 一种三维固液耦合相似模拟煤层采空区积水的装置及方法 |
| CN114235585A (zh) * | 2022-01-01 | 2022-03-25 | 天地科技股份有限公司 | 一种煤岩体固液耦合相似模拟实验装置与使用方法 |
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2017
- 2017-01-19 CN CN201720062903.1U patent/CN206557184U/zh not_active Expired - Fee Related
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