本实用新型是关于土木工程中水力学试验与基坑试验装置，尤其适合应用于造啸水槽旁及土力学试验中的可进行角度变换和自由装卸的挡墙系统。
背景技术：
随着土木工程领域工程问题复杂性的提高，研究者需要开展大比尺或足尺的模型试验以达到高仿真性及减小边界效应影响等功效。在水力学模型试验和土力学试验领域，一套完整的性能优良的挡墙系统是必不可少的。在水利实验室中，水槽旁大多未单独设置挡墙系统，或在面临水面高度较高情况时设置固定于结构底板的与水槽等长的挡墙。该种挡墙因长度过大，会面临生产和制造困难，以及导致过大的线荷载情况；与此同时，支座处的防渗水构造考虑不周全，对实验室环境会造成影响；另外，挡墙系统的平整度无法保证，且一旦设立，当需要模拟不同横截面水流时会产生困难；另外，在模拟大型水力学实验(以天津大学水力学实验室为例)，造啸水槽侧边(水面波峰达5米)，会面临较大的侧向水压力，挡墙若想保证其强度和刚度，必然面临增大板厚的问题，带来了材料的极大浪费；最重要的，由于实验室场地的局限性以及现场模拟时场地的复杂性，一种能应对复杂环境，提升空间利用率的变角度拆装型挡墙系统是必要的。与此同时，在土力学试验领域，无论利用现有的基坑侧壁或者土箱等土力学试验装置，其挡墙的角度变换都是困难的，这对于模拟不同方式土压力作用(主动土压力、被动土压力、静止土压力)是不利的；在实际工程中，一种拆装型、轻质的挡墙系统也是必须的。
技术实现要素：
本实用新型的目的，在于创造一种水力学模型试验中造啸水槽旁和土力学试验中的挡墙系统，克服上述现有挡墙技术不能达到的自由角度变化、轻质且密闭性好等特点。
本实用新型通过如下技术方案予以实现。
一种多功能变角度拆装型挡墙系统，包括多组挡墙，每组挡墙包括两个基础滑槽、两个铰支座、斜撑、挡板和隔离设施，挡板通过挡板铰支座(602)设置在第一基础滑槽上，斜撑通过斜撑铰支座设置在第二基础滑槽上，其特征在于，
每个基础滑槽由三部分组成，最下方是第一槽钢(1)，在第一槽钢的上端设置有槽钢组合截面(2)，在槽钢组合截面(2)上端两侧各固定两个等边角钢(3)；
在挡板铰支座(602)的侧边固定有止水钢板(8)；在止水钢板(8)的背水面固定有用以提供止水钢板(8)稳定性的侧向支撑钢板(9)；
斜撑两端接头处为螺栓连接，主体是丝杠(11)，以及置于圆形丝杠(11)两端部的丝杠套(12)，通过正反丝的构造来实现挡板的角度变化；
隔离设施包含两部分，一部分为在挡板与挡板铰支座间进行填充的PVC垫(17)，另一部分为设置在相邻挡墙之间的橡胶气囊(18)。
优选地，挡板主体由钢板(13)叠合竖向工字型钢加劲肋(14)组合而成，在挡板背水面设置有三种加劲肋，分别是贴合于钢板(13)的两边缘竖向工字型钢加劲肋(14)；以及以竖向工字型钢加劲肋(14)为支撑，沿挡板高度均匀分布的多道横向工字型钢加劲肋(15)，横向工字型钢加劲肋(15)下翼缘贴合于钢板，上翼缘俩边缘焊接于竖向工字型钢加劲肋(14)的上翼缘，高度与其平齐；以及以横向工字型钢加劲肋(15)为支撑边的，沿挡板宽度分布的多道竖向钢板加劲肋(16)，其高度为竖向工字形钢加劲肋(14)的一半。
实践证明，本实用新型的挡墙系统达到了预期的效果。
附图说明
图1是本实用新型多功能变角度拆装型挡墙系统的结构示意图；
图2是斜撑的示意图；
图3是挡板的示意图；
图4是斜撑铰支座的示意图；
图5是挡板铰支座的示意图；
图6是挡板的左视图；
图7是基础滑槽与铰支座的连接详图；
图8是挡墙系统间拼接详图；
图9是铰支座处螺栓连接详图；
图10是L型螺栓详图；
本实用新型附图标记如下：
1------槽钢 2------槽钢组合截面
3------等边角钢 4------铰支座底板
5------铰支座墩 601----斜撑铰支座
602----挡板铰支座 7------螺栓孔
8------止水钢板 9------侧向支撑钢板
10-----L型螺栓孔 11------圆形丝杠
12-----丝杠套 13-----高平整度钢板
14-----竖向工字型钢加劲肋 15-----横向工字型钢加劲肋
16-----竖向钢板加劲肋 17-----PVC垫
18-----橡胶气囊 19-----L型螺栓
20-----普通A级螺栓 21----基础滑槽顶部钢板
22----基础滑槽底部钢板
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参见图1、图2，本实用新型多功能变角度拆装型挡墙系统的实施主要涉及到各个部分之间的拼装与拆卸，以及拼装完成后的各个挡墙系统间的连接方法，之后涉及到的是正常使用过程中挡墙系统在丝杠构造下实现连续角度变化的方法，以用来辅助形成造啸水槽中不同的水流横截面及不同形式的土压力作用面。
多功能变角度拆装型挡墙系统，包含五个部分，分别是基础滑槽、铰支座、斜撑、挡板及隔水隔土措施。
基础滑槽由三部分组成，最下方是槽钢1，其上端焊接热轧槽钢组合截面2，在槽钢组合截面上端两侧各焊接等边角钢3。
铰支座分为斜撑铰支座601和挡板铰支座(602)，斜撑铰支座601下方分别是置于热轧槽钢组合截面2上方的铰支座底板(4)和铰支座墩5，其上有螺栓孔7。因需要与流体面或土土面接触，挡板铰支座(602)在其侧边设置止水钢板8，在止水钢板8背水面背土面设置提供止水钢板8稳定性的侧向支撑钢板9。另外，在铰支座底板4和铰支座墩5上方要开设L型螺栓孔10以方便后续铰支座与基础滑槽的有效连接。
斜撑两端接头处为螺栓连接，主体是圆形丝杠11，以及置于圆形丝杠11两端部的丝杠套12，通过这一正反丝的构造来实现挡墙系统的角度变化。
挡板主体由6cm高平整度钢板13叠合竖向工字型钢加劲肋14组合而成，高平整度钢板13作为迎水土面，为满足正常造啸水槽和土力学试验的挡墙使用要求，拟定档板高度为6m，其下方为配合铰支座设计成圆弧形。为保证挡板的强度和稳定性，在挡板背水面设置有三种加劲肋，分别是贴合于高平整度钢板13的两边缘竖向工字型钢加劲肋14；以及以竖向工字型钢加劲肋14为支撑，沿挡板高度均匀分布的七道横向工字型钢加劲肋15，横向工字型钢加劲肋15下翼缘贴合于钢板，上翼缘俩边缘焊接于竖向工字型钢加劲肋14的上翼缘，高度与其平齐；以及以横向工字型钢加劲肋15为支撑边的，沿挡板宽度分布的六道竖向钢板加劲肋16，其高度为竖向工字形钢加劲肋(14)的一半。
隔水隔土措施包含两部分，一部分是指在挡板与挡板铰支座间进行填充的PVC垫17，另一部分指不同挡墙系统之间的橡胶气囊18。本实用新型除基础滑槽与铰支座间的连接采用L型螺栓19外，其余均采用公称直径100mm的普通A级螺栓(20)。实践证明，本实用新型的挡墙系统达到了预期的效果。
在安装过程中，首先固定位置的由槽钢1、槽钢组合截面2和等边角钢3组成的基础滑槽，需要注意的是，基础滑槽可以预埋于建筑结构钢筋混凝土基础中，也可以在其顶部和底部焊接基础滑槽顶部钢板21和基础滑槽底部钢板22，使其整体成为可移动搬运的挡墙系统基础。
在基础滑槽上方放置斜撑和挡板的铰支座，铰支座墩5直接置于槽钢组合截面2之上，需要注意的是，此处设计了L型螺栓连接方式，在铰支座墩5和铰支座底板4之间贯通的设置有对齐的L型螺栓孔10。在连接时，将L型螺栓19通过L型螺栓孔10插入到空心的基础滑槽之中至槽钢组合截面2的下表面处，随后九十度旋转，使得L型螺栓19一边卡在槽钢组合截面2下边缘，正是这“一扣一扭”的操作保证了基础滑槽与铰支座的有效连接，在拆卸时通过反向的九十度旋转随后上提使两部分分离。
随后进行的是斜撑、挡板与铰支座的连接，此处连接设计成铰接连接形式，普通A级螺栓20分别穿入平行放置的拥有同孔径螺栓孔7的斜撑和斜撑铰支座601以及挡板和挡板铰支座602中。斜撑和挡板分别可绕自身的铰支座为圆心进行平面内自由旋转，需要注意的是，从设计的传力路径来说，两个铰支座是不承受弯矩的，斜撑是只承受轴力的二力杆，与大多数无斜撑单挡板底部设计成完全刚性的支座节点相比，本实用新型对普通A级螺栓20及铰支座的强度要求下降了很多，适用于承受较大水压力(土压力)的情况。在安装挡板的过程中，需要在吊装设备的辅助下进行，斜撑上端固定于的挡板的中轴线处以减小偏心作用的不利影响。
在正常使用过程中：需要着重注意的是，斜撑是由一个圆形丝杠11及置于其两端的丝杠套12组成。正是正反丝的设计构造，顺时针旋转时两部分相互靠近，逆时针旋转时两部分相互分离，使得调节斜撑的长度成为可能，进一步的为精细控制挡板的垂直度和角度连续变化成为了现实。挡板可以在平面内做圆周运动，得益于斜撑在“拧与松”丝杠套时带来的长度变化。值得一提的是，为满足挡板不同角度范围的旋转，可以加工设计一系列不同长度的丝杠套12来满足要求，其长度可通过量化计算得到。假设挡板高度为a，斜撑铰支座与挡板铰支座间距离为b，初始状态挡板垂直，则此时斜撑长度L1为假设挡板设计旋转的极限角度为α，则此时斜撑长度L2为变化的长度为△＝L1-L2，丝杠套的长度即是△/2加上其本身与丝杠连接的基础构造长度2c，c为丝杠11的直径。
挡板背水面的竖向工字型钢加劲肋14，横向工字型钢加劲肋15，竖向钢板加劲肋16皆已在工厂焊接完毕，加劲肋布置位置及相互间支撑关系详见图5。在铰支座墩5、槽钢组合截面2和等边角钢3之间的孔隙中塞入PVC垫17作为隔水(隔土)的处理举措。至此，完成了一个完整的挡墙系统。
为应对试验和工程中需要较长挡墙的情况，本实用新型可将各个挡墙系统进行拼合，如图7所示，将高平整度钢板13相互对接，在对接处背水面两边缘竖向工字形钢加劲肋14之间的孔洞处采用后塞橡胶气囊18的做法，橡胶气囊18放入孔洞处的高度与高平整度钢板13平齐，通过进气阀冲入压缩空气到规定压力以抵抗侧向的水压力(土压力)，使用完毕后打开气阀放出空气，取出气囊已达到循环利用的目的，橡胶气囊18的存在克服了正常拼接结构的漏水漏沙难题，极大地保证了挡墙系统的密闭性。
本实用新型不仅在有限的空间内提供了有精准垂直度保证的造啸水槽挡板，且可通过挡板的角度变化方便水力学试验中产生各种形状的过流断面及土体试验中土体不同的应力状态，而且其本身作为一种变角度拆装式挡墙系统，在实际工程复杂工作环境下作为一种有效的临时性侧向受力分隔体系也是没问题的。