一种可倾斜边坡模型分层填筑制作装置及分层填筑方法与流程

本发明涉及一种边坡相似实验模型制作装置，尤其是一种可倾斜边坡模型分层填筑制作装置及分层填筑方法。

背景技术：

近年来，边坡稳定性分析及治理技术，水下边坡的稳定性分析也呈现出蓬勃发展的趋势。水下边坡稳定性问题与多种工程有关，如航道、港口、沉管隧道工程等。对边坡的稳定性分析的一种有效途径是以相似理论为基础进行相似模型实验。三维物理相似模拟实验充分利用事物与现象间存在的相类似特性研究事物运动发展规律，直观、可靠地应用于理论分析难以获取准确结果的研究领域，成为一种行之有效的定量化或定性化研究方法。

通过波浪对浅水区海底岩质边坡稳定性影响模型试验，可以探讨岩质边坡在波浪作用下的破坏过程，指导稳定性分析方法以及边坡防护技术的建立。利用在模型上研究的结果，来推断原型中可能发生的力学现象与变形规律，从而解决实际工程生产中的问题。这种研究方法具有直观、简便、经济、快速以及实验周期短等优点，也提高了数据分析的可靠性。进行边坡相似模型实验的一个主要工作是边坡模型的制作，即利用相似材料模拟出边坡的形态。这一过程往往非常复杂，耗费大量时间，而且边坡的内部软弱夹层、外部坡面及坡脚形态不易控制。针对这一问题，本专利发明了一种边坡相似实验模型制作装置。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题是：发明了一种边坡相似实验模型的制作方法，尤其是一种快捷、高效的边坡模型制作装置，它具有设计精确，制作快速的特点，适应于任何角度坡面的边坡的制作，能满足实验室边坡模型制作的需求。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种可倾斜边坡模型分层填筑制作装置，包括一个底座和一个楔形箱体，所述的楔形箱体相对于底座能旋转，所述楔形箱体包括一个底板和与所述底板垂直相连的背板和两个侧板，其中背板为矩形，两个侧板为等腰直角三角形，所述的两个侧板相互平行且均与背板固定于一体；两个侧板与底板通过合页相连；

进一步的，所述的底板和背板相交的位置设有一个支撑轴，所述的支撑轴固定在所述底座上，整个箱体相对于该支撑轴可以旋转抬起。

进一步的，在所述的箱体的底板和背板上设有卡槽。

进一步的，所述的卡槽与千斤顶配合，固定箱体。

进一步的，所述的两个侧板通过插销与背板相连；侧板可以打开并翻转。

本发明的分层填筑方法如下，

对于给定坡面倾角、坡面形态、坡高的边坡，首先将箱体旋转一定角度，旋转角度等于坡面倾角，此时坡面将平行于地面；然后箱体两侧利用千斤顶固定，进行材料填筑；在边坡制作过程中可调节千斤顶进行角度微调；边坡制作完成后可通过打开侧板查看边坡内部形态；最后缓缓降低底板一侧千斤顶将箱体重新平放于地面，并进行实验。

具体的使用方法如下：

当模拟边坡的坡面与地面平行时，利用两条平行直线被第三条直线所截，内错角相等来确定箱体绕支撑轴旋转的角度；旋转后的箱体两侧利用千斤顶固定；底板和背板中部留有卡槽，箱体底部设有底座，千斤顶移动到底座相应位置，由卡槽和箱体接触并支撑、固定箱体。

本发明的有益效果是：

本发明使得边坡模型的制作过由复杂变得简单，装置操作简单，大大缩短了制作时间。同时能很好地控制边坡的坡脚、坡面倾角与形态，能够加快实验的进度。

附图说明

构成

本技术：
的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为边坡模型制作装置示意图；

图2为边坡模型制作装置侧视图；

图3为边坡模型制作装置主视图；

图中：1背板，2侧板，3卡槽，4千斤顶，5支撑轴，6支撑铰，7底座，8插销，9合页。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1—图3所示，本边坡模型制作装置包括一个楔形箱体；楔形箱体包括背板1、一个底板和两个侧板2，底板垂直相连的背板和两个侧板，其中背板为矩形，两个侧板为等腰直角三角形，所述的两个侧板相互平行且均与背板通过插销8固定于一体；两个侧板与底板通过合页9相连；侧板可以打开并翻转。

所述的底板和背板相交的位置设有一个支撑轴5，所述的支撑轴5通过支撑铰6与底座7相连，整个箱体相对于该支撑轴可以旋转抬起。

箱体的底板和背板上设有卡槽3；卡槽与千斤顶4配合，固定箱体。

当箱体绕支撑轴旋转一定角度后，利用千斤顶固定；底板和背板中部留有卡槽，箱体底部设有底座，千斤顶移动到底座相应位置，由卡槽和箱体接触并支撑、固定箱体。在边坡制作过程中可以随时根据实验需要进行角度调节。边坡制作完成后可通过打开侧板查看边坡内部形态。最后缓缓降低底板一侧千斤顶将箱体重新平放于地面，并进行实验。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种可倾斜边坡模型分层填筑制作装置及分层填筑方法，包括一个底座和一个楔形箱体，楔形箱体相对于底座能旋转，楔形箱体包括一个底板和与所述底板垂直相连的背板和两个侧板，其中背板为矩形，两个侧板为等腰直角三角形，两个侧板相互平行且均与背板固定于一体；两个侧板与底板通过合页相连。本发明使得边坡模型的制作过由复杂变得简单，装置操作简单，大大缩短了制作时间。同时能很好地控制边坡的坡脚、坡面倾角与形态，能够加快实验的进度。

技术研发人员：石少帅;屠文锋;李利平;吕新建;周宗青;孙尚渠;高成路
受保护的技术使用者：山东大学;山东省路桥集团有限公司
技术研发日：2017.12.29
技术公布日：2018.05.29