一种可减小移动阻力的软土层地基模型制备设备及方法与流程

[0001]
本发明涉及地基模型制备设备技术领域，具体为一种可减小移动阻力的软土层地基模型制备设备及方法。


背景技术：

[0002]
在交通建设中，需要使用到地基模型对建设过程中遇到的地基状况进行理论模拟测试，以保证实际建设中的安全性，在通过制备设备制作倾斜软土层地基模型时，为了获得不同倾斜角度的倾斜软土层地基和不同厚度的软土层地基模型进行测设，一般是通过调整模型箱中透土板的角度和高度来实现，然而现有的透土板处于模型箱的软土层中，透土板在上下移动或转动调节时透土板的上下两侧壁会与软土壤层接触，即使透土板上带有透土孔，透土板仍与软土层有较大的接触面积，导致透土板上下移动或转动时会受到软土层提供的阻力，影响透土板移动调节，并且透土板上下移动也会对软土层施加压力，容易造成软土层被压实，导致模型箱测试精确度降低，为此，我们提出一种可减小移动阻力的软土层地基模型制备设备及方法。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种可减小移动阻力的软土层地基模型制备设备及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0004]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可减小移动阻力的软土层地基模型制备设备，包括模型箱与角度调节组件，所述模型箱顶部左右两侧外壁均固定安装有角度调节组件，所述角度调节组件顶部外壁贯穿插接有移动杆，所述模型箱内腔设置有透土板，两组所述移动杆底端分别与透土板左右两侧外壁铰接，所述透土板包括与移动杆铰接的安装框，所述安装框内腔前后两侧均活动安装有透土层，且透土层顶部外壁均匀开设有透土孔。
[0005]
优选的，所述安装框内腔前后两侧均开设有存放槽，所述存放槽右侧内壁与卷辊转动连接，所述卷辊外壁套接有发条弹簧，且发条弹簧外壁套接有安装环，两组所述透土层相互远离的一端分别延伸至两组存放槽的内腔中并与安装环外壁固定连接，所述透土层顶部左右两侧外壁均固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆顶端贯穿角度调节组件，所述角度调节组件与伸缩杆的连接部位开设有开槽。
[0006]
优选的，所述安装框上下两侧外壁均固定安装有导向块，所述导向块的横截面呈中空状矩形，所述导向块的左右两侧内壁之间间距与前后两侧内壁之间的间距均由内向外逐渐增加。
[0007]
优选的，所述安装框与透土层的连接部位开设有开口，且开口上下两侧内壁均开设有安放槽，所述安放槽内腔滑动安装有安装块，所述安装块与安放槽之间固定安装有支撑弹簧，所述安装块靠近透土层的一侧外壁分别设置有刮板与海绵块，所述刮板与海绵块远离安装块的一侧外壁均与透土层的外壁相贴合。
[0008]
优选的，两组所述透土层相互靠近的一侧外壁均开设有安装槽，前侧所述安装槽前侧内壁固定安装有复位弹簧，所述复位弹簧后端固定安装有插块，所述插块后端插在后侧安装槽的内腔中，后侧所述安装槽后侧内壁与插块后侧外壁均固定安装有磁块，且两组磁块相互贴合。
[0009]
优选的，所述安装框包括两组框体，两组所述框体左右两侧外壁均设置有挡板，两组所述挡板相互远离的一侧外壁分别与两组移动杆底端铰接，两组所述挡板相互远离的一侧外壁均螺接有两组螺栓，所述框体左右两侧外壁均开设有螺孔，且螺栓靠近挡板的一端延伸至螺孔的内腔中。
[0010]
优选的，一种可减小移动阻力的软土层地基模型制备设备的方法，包括以下步骤：
[0011]
s1：模型箱在使用时，通过改变移动杆的位置，使透土板倾斜角度改变，以获得不同倾斜角度的倾斜软土层地基，并且也可以将透土板向上或向下移动，调节透土板与模型箱之间的距离，以获得不同厚度的软土层地基模型，用于室内模型试验或离心试验等以研究倾斜软土地基的破坏机理和变形规律等；
[0012]
s2：在调节透土板的位置时，向下将伸缩杆从角度调节组件中移出，通过发条弹簧收缩，使卷辊转动，将透土层向存放槽的内腔中拉动，使透土板上下移动时透土层不会进行阻挡，减小调节透土板的阻力。
[0013]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0014]
1.装置中将伸缩杆从角度调节组件上移出，通过发条弹簧收缩，使卷辊转动，将透土层向存放槽的内腔中拉动，从而使透土板调节位置时，透土板与土壤接触的面积减小，从而透土板上下移动或转动时受到土壤的阻力减小，并且透土板调节时对土壤施加的压力也减小，避免调节透土板的过程中将模型箱中的软土壤压实了而影响模型箱测试的精确度，增加制备设备的使用性能；
[0015]
2.通过导向块使透土板上下移动或转动时，安装框与土壤横向接触的面积减小，降低安装框移动受到的阻力，使透土板更加方便进行移动调节，并且也保证调节透土板时土壤受到的压力减小，增加透土板的使用性能。
附图说明
[0016]
图1为本发明结构示意图；
[0017]
图2为本发明安装框与透土层连接左视结构示意图；
[0018]
图3为本发明a处结构放大示意图；
[0019]
图4为本发明b处结构放大示意图；
[0020]
图5为本发明安装框俯视结构示意图。
[0021]
图中：1、模型箱；2、角度调节组件；3、移动杆；4、透土板；41、安装框；4101、框体；4102、挡板；4103、螺栓；411、安放槽；412、安装块；413、支撑弹簧；414、刮板；415、海绵块；42、透土层；43、伸缩杆；44、存放槽；45、卷辊；46、导向块；47、安装槽；48、复位弹簧；49、插块；410、磁块。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]
本发明提供一种技术方案：一种可减小移动阻力的软土层地基模型制备设备，请参阅图1，包括模型箱1与角度调节组件2；
[0024]
请参阅图1，模型箱1顶部左右两侧外壁均固定安装有角度调节组件2，角度调节组件2顶部外壁贯穿插接有移动杆3，角度调节组件2对移动杆3的位置进行固定，通过改变移动杆3的位置，使透土板4的倾斜角度和高度发生改变，用于获得不同倾斜角度的倾斜软土层地基和不同厚度的软土层地基模型进行测设，模型箱1内腔设置有透土板4；
[0025]
请参阅图1，两组移动杆3底端分别与透土板4左右两侧外壁铰接，透土板4包括与移动杆3铰接的安装框41，安装框41内腔前后两侧均活动安装有透土层42，透土层42片状金属板，能够弯曲收卷，如钢片或铜片，且透土层42顶部外壁均匀开设有透土孔；
[0026]
请参阅图1和图2，安装框41内腔前后两侧均开设有存放槽44，存放槽44右侧内壁与卷辊45转动连接，卷辊45外壁套接有发条弹簧，且发条弹簧外壁套接有安装环，两组透土层42相互远离的一端分别延伸至两组存放槽44的内腔中并与安装环外壁固定连接，透土层42顶部左右两侧外壁均固定安装有伸缩杆43，伸缩杆43包括伸缩子杆与伸缩母杆，且伸缩子杆插在伸缩母杆的内腔中，并可以在伸缩母杆内腔滑动，且伸缩子杆与伸缩母杆内腔之间固定安装有弹簧，对伸缩子杆进行支撑，使伸缩子杆不会自动发生移动，伸缩杆43顶端贯穿角度调节组件2，角度调节组件2与伸缩杆43的连接部位开设有开槽，对伸缩杆43的位置进行固定，使透土层42不会自动发生移动，当向下将伸缩杆43顶端从角度调节组件2的开槽中移出时，通过发条弹簧收缩，使卷辊45转动，将透土层42向存放槽44的内腔中拉动，将透土层42从安装框41之间移走并缠绕到卷辊45的外壁上，从而使透土板4调节位置时，透土板4与土壤接触的面积减小，从而透土板4上下移动或转动时受到土壤的阻力减小，并且透土板4调节时对土壤施加的压力也减小，避免调节透土板4的过程中将模型箱1中的软土壤压实了而影响模型箱1测试的精确度，增加制备设备的使用性能；
[0027]
请参阅图2，安装框41上下两侧外壁均固定安装有导向块46，导向块46的横截面呈中空状矩形，导向块46的左右两侧内壁之间间距与前后两侧内壁之间的间距均由内向外逐渐增加，使透土板4上下移动或转动时，安装框41与土壤横向接触的面积减小，降低安装框41移动受到的阻力，使透土板4更加方便进行调节，并且也保证调节透土板4时土壤受到的压力减小，保证制备设备制成的模型精确度高，增加透土板4的使用性能；
[0028]
请参阅图2和图3，安装框41与透土层42的连接部位开设有开口，且开口上下两侧内壁均开设有安放槽411，安放槽411内腔滑动安装有安装块412，安装块412与安放槽411之间固定安装有支撑弹簧413，安装块412靠近透土层42的一侧外壁分别设置有刮板414与海绵块415，刮板414与海绵块415远离安装块412的一侧外壁均与透土层42的外壁相贴合，在卷辊45转动，将透土层42向存放槽44的内腔中拉动时，刮板414与海绵块415会与透土层42的外壁接触，将透土层42外壁附着的土壤清理掉，降低土壤进入到存放槽44内腔中的几率，保证装置正常工作；
[0029]
请参阅图2和图4，两组透土层42相互靠近的一侧外壁均开设有安装槽47，前侧安装槽47前侧内壁固定安装有复位弹簧48，复位弹簧48后端固定安装有插块49，插块49与透
土层42的材质一致，插块49后端插在后侧安装槽47的内腔中，后侧安装槽47后侧内壁与插块49后侧外壁均固定安装有磁块410，且两组磁块410相互贴合，当拉动伸缩杆43，将透土层42从存放槽44的内腔中移出，使透土层42相互靠拢使用时，因两组磁块410之间磁极相反，会产生吸力，将插块49拉到后侧安装槽47的内腔中，将两组透土层42之间的间隙进行遮挡；
[0030]
请参阅图5，安装框41包括两组框体4101，两组框体4101左右两侧外壁均设置有挡板4102，两组挡板4102相互远离的一侧外壁分别与两组移动杆3底端铰接，两组挡板4102相互远离的一侧外壁均螺接有两组螺栓4103，框体4101左右两侧外壁均开设有螺孔，且螺栓4103靠近挡板4102的一端延伸至螺孔的内腔中，转动螺栓4103，将螺栓4103从螺孔的内腔中移出，使框体4101与挡板4102连接断开，从而可以将透土板4拆分开，并且也将存放槽44左侧打开，使存放槽44内部的部件可以拆下来进行更换，也可以对存放槽44内部进行清理，增加透土板4使用的效果。
[0031]
一种可减小移动阻力的软土层地基模型制备设备的方法，包括以下步骤：
[0032]
s1：模型箱1在使用时，通过改变移动杆3的位置，使透土板4倾斜角度改变，以获得不同倾斜角度的倾斜软土层地基，并且也可以将透土板4向上或向下移动，调节透土板4与模型箱1之间的距离，以获得不同厚度的软土层地基模型，用于室内模型试验或离心试验等以研究倾斜软土地基的破坏机理和变形规律等；
[0033]
s2：在调节透土板4的位置时，向下将伸缩杆43从角度调节组件2中移出，通过发条弹簧收缩，使卷辊45转动，将透土层42向存放槽44的内腔中拉动，使透土板4上下移动时透土层42不会进行阻挡，减小调节透土板4的阻力，并且透土板4调节时对土壤施加的压力也减小，避免调节透土板4的过程中将模型箱1中的软土壤压实了而影响模型箱1测试的精确度，增加制备设备的使用性能。
[0034]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。