二维岩土力学模型试验用模型箱外框架[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 206096124 U(45)授权公告日 2017.04.12

(21)申请号 201621137582.9(22)申请日 2016.10.19

(73)专利权人 中铁二院重庆勘察技术研究院有

限责任公司

地址 400023 重庆市北部新区昆仑大道46

号(72)发明人 李正川　刘贵应　周彬　陈渝江　

王万值　石志龙　刘勇　谢晓琳　刘强　王庆乐　吴胜　杨小刚　(74)专利代理机构 重庆市前沿专利事务所(普

通合伙) 50211

代理人 方洪(51)Int.Cl.

G01N 33/24(2006.01)

()实用新型名称

二维岩土力学模型试验用模型箱外框架(57)摘要

本实用新型公开了一种二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，包括矩形框状的架体，该架体内并排、竖直设置有两个尺寸调节板，尺寸调节板的内壁下部固定设置有一个调节板垫板，

在尺尺寸调节板内壁的中上部竖直设置有滑槽，

寸调节板的内侧竖直设置有一块固定模型接触板，该固定模型接触板通过多个滚珠与尺寸调节板上的滑槽滑动接触。本实用新型设计合理、结构简单、便于制作和操作，通过可水平移动的尺寸调节板和竖直移动的固定模型接触板来灵活调节围成空间尺寸的大小，能够适应多种要求的试验，在试验过程中，不论是水平移动还是竖直移动，相应部件均平顺、稳定，提高了操作的便捷性和舒适性。

权利要求书1页 说明书3页 附图2页

CN 206096124 UCN 206096124 U

权　利　要　求　书

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1.一种二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，其特征在于：包括矩形框状的架体(1)，该架体(1)内并排、竖直设置有两个尺寸调节板(2)，所述尺寸调节板(2)的上端通过第一螺栓与架体(1)的上梁(1c)连接，架体(1)的上梁(1c)上设有至少一排供第一螺栓选择的第一安装孔(1d)，调节板(2)的下端通过第二螺栓与架体(1)的下梁(1a)连接，架体(1)的下梁(1a)上设有至少一排供第二螺栓选择的第二安装孔(1f)，所述尺寸调节板(2)的内壁下部固定设置有一个调节板垫板(4)，该调节板垫板(4)的内壁上固定设置有调节板底挡板(5)，在所述调节板底挡板(5)上设置有一个连续弯折的挡板固定杆(6)，该挡板固定杆(6)的两端固定连接在所述尺寸调节板(2)的内壁上，且中部与所述调节板底挡板(5)内侧表面相压迫抵触，所述尺寸调节板(2)内壁的中上部竖直设置有滑槽(2a)，且与该滑槽(2a)相对地，在所述尺寸调节板(2)的内侧竖直设置有一块固定模型接触板(7)，该固定模型接触板(7)通过多个滚珠(12)与所述尺寸调节板(2)上的滑槽(2a)滑动接触，所述固定模型接触板(7)上与所述滚珠(12)一一对应地设置有多个滚珠限位槽(7a)，每个滚珠(12)对应设置在一个滚珠限位槽(7a)内，所述尺寸调节板(2)的内壁上还设置有多个用于固定所述固定模型接触板的固定栓(13)。

2.如权利要求1所述的二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，其特征在于：所述架体(1)由下梁(1a)、两个立柱(1b)和一个上梁(1c)通过螺栓相互连接而成，所述下梁(1a)、立柱(1b)和上梁(1c)均为H型钢。

3.如权利要求2所述的二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，其特征在于：在所述立柱(1b)设置有一列第三安装孔(1g)。

4.如权利要求1所述的二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，其特征在于：在所述尺寸调节板(2)的外壁上竖直设置有两个调节板肋板(3)，该调节板肋板(3)的断面呈“L”型，在调节板肋板(3)的上端开有供第一螺栓穿设的通孔(3a)，调节板肋板(3)的下端开有供第二螺栓穿设的通孔(3a)。

5.如权利要求2所述的二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，其特征在于：所述下梁(1a)左右两端的前后两侧各设置有一个支脚(11)。

6.如权利要求2至5任一所述的二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，其特征在于：还包括1-3个千斤顶(9)，所述千斤顶(9)竖直设置在两个所述尺寸调节板(2)之间，且活塞杆朝下，在所述活塞杆的下端设置有载荷传感器(10)。

7.如权利要求6所述的二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，其特征在于：所述千斤顶(9)的上端通过第三螺栓与上梁(1c)中间的横板连接，在上梁(1c)中间的横板上设置有多个供第三螺栓选择的调节加载螺栓孔(1e)，多个调节加载螺栓孔(1e)沿所述上梁(1c)的长度方向等间距设置。

8.如权利要求1所述的二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，其特征在于：在每个尺寸调节板(2)上均设置有刻度。

9.如权利要求1所述的二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，其特征在于：所述滑槽(2a)的数量为两个。

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说　明　书

二维岩土力学模型试验用模型箱外框架

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技术领域[0001]本实用新型属于物理试验模型领域，特别是涉及一种二维岩土力学模型试验用模型箱外框架。

背景技术[0002]物理模型试验是当今研究岩土工程问题的一种重要方法，对地质条件复杂的岩土工程进行物理模拟研究，可对工程原型的物理力学特征进行分析和预测，对于解决实际工程问题具有很高的实用价值。现有的试验装置常存在结构复杂，尺寸不易调整、模型边界摩擦力较大等缺点。

实用新型内容[0003]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种二维岩土力学模型试验用模型箱外框架。[0004]本实用新型的技术方案如下：一种二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，包括矩形框状的架体，该架体内并排、竖直设置有两个尺寸调节板，所述尺寸调节板的上端通过第一螺栓与架体的上梁连接，架体的上梁上设有至少一排供第一螺栓选择的第一安装孔，调节板的下端通过第二螺栓与架体的下梁连接，架体的下梁上设有至少一排供第二螺栓选择的第二安装孔，所述尺寸调节板的内壁下部固定设置有一个调节板垫板，该调节板垫板的内壁上固定设置有调节板底挡板，在所述调节板底挡板上设置有一个连续弯折的挡板固定杆，该挡板固定杆的两端固定连接在所述尺寸调节板的内壁上，且中部与所述调节板底挡板内侧表面相压迫抵触，所述尺寸调节板内壁的中上部竖直设置有滑槽，且与该滑槽相对地，在所述尺寸调节板的内侧竖直设置有一块固定模型接触板，该固定模型接触板通过多个滚珠与所述尺寸调节板上的滑槽滑动接触，所述固定模型接触板上与所述滚珠一一对应地设置有多个滚珠限位槽，每个滚珠对应设置在一个滚珠限位槽内，所述尺寸调节板的内壁上还设置有多个用于固定所述固定模型接触板的固定栓。[0005]采用以上技术方案，架体作为整体的骨架起到支撑的作用，两个尺寸调节板通过螺栓与上梁和下梁上不同的安装孔进行连接，实现调节两个尺寸调节板之间的间距，满足实际试验操作的需要。固定模型接触板通过滚珠与尺寸调节板上的滑槽滑动配合，实现模型接触板的上下移动，以满足实际试验操作的需要。滚珠限位槽用于安装滚珠。调节板垫板和调节板底挡板相互叠合固定在一起，并通过挡板固定杆箍紧在尺寸调节板上。叠合在一起的调节板垫板和调节板底挡板对固定模型接触板向下滑动时进行限位和支撑，避免固定模型接触板过度向下滑动。在试验过程中，当固定模型接触板滑动到需要的位置时通过固定栓进行固定。[0006]进一步，为了容易取得架体的制作材料，且制作简便，所述架体由下梁、两个立柱和一个上梁通过螺栓相互连接而成，所述下梁、立柱和上梁均为H型钢。[0007]进一步，为了在立柱上起阻挡作用的面板，在所述立柱设置有一列第三安装孔。

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进一步，为了使得尺寸调节板与上梁和下梁连接安装起来更容易，且尺寸调节板

移动起来更加顺畅，在所述尺寸调节板的外壁上竖直设置有两个调节板肋板，该调节板肋板的断面呈“L”型，在调节板肋板的上端开有供第一螺栓穿设的通孔，调节板肋板的下端开有供第二螺栓穿设的通孔。[0009]进一步，为了本实用新型能够平稳地放置，所述下梁左右两端的前后两侧各设置有一个支脚。[0010]进一步，为了在试验时能够输出本试验需要的压力，并能够获取输出压力的大小数值，还包括一个千斤顶，所述千斤顶竖直设置在两个所述尺寸调节板之间，且活塞杆朝下，在所述活塞杆的下端设置有载荷传感器。[0011]进一步，为了根据试验需要，调节千斤顶的位置，所述千斤顶的上端通过第三螺栓与上梁中间的横板连接，在上梁中间的横板上设置有多个供第三螺栓选择的调节加载螺栓孔，多个调节加载螺栓孔沿所述上梁的长度方向等间距设置。[0012]进一步，为了在多次试验中有效地观测和控制不同的试验量，在每个尺寸调节板上均设置有刻度。[0013]进一步，为了平稳地设置固定模型接触板，所述滑槽的数量为两个。[0014]有益效果:本实用新型设计合理、结构简单、便于制作和操作，通过可水平移动的尺寸调节板和竖直移动的固定模型接触板来灵活调节围成空间尺寸的大小，能够适应多种要求的试验，在试验过程中，不论是水平移动还是竖直移动，相应部件均平顺、稳定，提高了操作的便捷性和舒适性。

附图说明[0015]图1是本实用新型的结构示意图。[0016]图2是本实用新型中尺寸调节板及相关结构示意图。

具体实施方式[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：[0018]如图1所示的二维岩土力学模型试验用模型箱外框架，作为一种优选的制作办法和结构，选用不同规格的H型钢作为下梁1a、立柱1b和上梁1c，然后将下梁1a、两个立柱1b和一个上梁1c通过螺栓相互连接成架体1。另外，在每根立柱1b上竖直设置一列第三安装孔1g，下梁1a左右两端的前后两侧各设置有一个支脚11。[0019]如图1和图2所示，架体1内并排、竖直设置有两个尺寸调节板2，在每个尺寸调节板2上均设置有刻度。在尺寸调节板2的外壁上竖直设置有两个调节板肋板3，该调节板肋板3的断面呈“L”型。在调节板肋板3的上端开有供第一螺栓穿设的通孔3a，调节板肋板3的下端开有供第二螺栓穿设的通孔3a。调节板肋板3的上端通过第一螺栓与架体1的上梁1c连接，架体1的上梁1c上设有至少一排供第一螺栓选择的第一安装孔1d。调节板肋板3的下端通过第二螺栓与架体1的下梁1a连接，架体1的下梁1a上设有至少一排供第二螺栓选择的第二安装孔1f。在两个尺寸调节板2之间竖直设置1-3个千斤顶9，作为优选，在本实施例中设置了两个千斤顶9，千斤顶9的活塞杆朝下，在活塞杆的下端设置有载荷传感器10。千斤顶9的上端通过第三螺栓与上梁1c中间的横板连接，在上梁1c中间的横板上设置有多个供第三螺栓

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选择的调节加载螺栓孔1e，多个调节加载螺栓孔1e沿上梁1c的长度方向等间距设置。[0020]如图1和图2所示，尺寸调节板2的内壁下部固定设置有一个调节板垫板4，该调节板垫板4的内壁上固定设置有调节板底挡板5。在调节板底挡板5上设置有一个连续弯折的挡板固定杆6，该挡板固定杆6的两端固定连接在尺寸调节板2的内壁上，且中部与调节板底挡板5内侧表面相压迫抵触。尺寸调节板2内壁的中上部竖直设置有滑槽2a，该滑槽2a的数量为两个，且与该滑槽2a相对地，在尺寸调节板2的内侧竖直设置有一块固定模型接触板7。该固定模型接触板7通过多个滚珠12与尺寸调节板2上的滑槽2a滑动接触，固定模型接触板7上与滚珠12一一对应地设置有多个滚珠限位槽7a。每个滚珠12对应设置在一个滚珠限位槽7a内，尺寸调节板2的内壁上还设置有多个用于固定固定模型接触板的固定栓13。[0021]本实用新型的原理如下：[0022]架体1作为整体的骨架起到支撑的作用，架体1采用H型钢制成的上梁1c、下梁1a和立柱1b相互组装拼接而成，在组装使用之前各部分为且规则的块状，便携性更高。两个尺寸调节板2通过螺栓与上梁1c和下梁1a上不同的安装孔进行连接，实现调节两个尺寸调节板2之间的间距，满足实际试验操作的需要，并且这种连接方式具有可调节的范围大、连接稳定牢固的优点。尺寸调节板2上设置的刻度是在试验过程中观测和读取量变数据。固定模型接触板7通过滚珠12与尺寸调节板2上的滑槽2a滑动配合，实现模型接触板7的上下移动，以满足实际试验操作的需要。滑槽2a的数量为两根，与之对应的滚珠12也呈两路排布，保证固定模型接触板7在尺寸调节板2上稳定地滑动。滚珠限位槽7a用于安装滚珠12，保证滚珠12不会掉落出来，同时又能露出一部分来实现滚动。在两个尺寸调节板2之间设置两个千斤顶9用于向下输出载荷，并在千斤顶9上设置载荷传感器10来对实际载荷进行测量。同尺寸调节板2的设置原理一样，千斤顶9通过第三螺栓和调节加载螺栓孔1e帮助沿着上梁1c在不同位置固定地安装。调节板垫板4和调节板底挡板5相互叠合固定在一起，并通过挡板固定杆6箍紧在尺寸调节板2上。叠合在一起的调节板垫板4和调节板底挡板5对固定模型接触板7向下滑动时进行限位和支撑，避免固定模型接触板7过度向下滑动。在试验过程中，当固定模型接触板7滑动到需要的位置时通过固定栓13进行固定。[0023]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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说　明　书　附　图

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图1

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说　明　书　附　图

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图2

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