[实用新型]一种岩土工程相似试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，特别是涉及一种岩土工程相似试验系统。

背景技术

现如今，能源问题世界瞩目，但是随着能源的不断开采，对自然界无休止的索取，导致我们生活的空间也在悄然发生着变化。无论是矿业开采过程中的安全生产，还是开采后采区的沉陷，都是直接关系到人们生活甚至生命的头等大事。所以必须加大力度对土体内部进行研究，但由于很难观测到土体内部的真是情况，数值模拟又有一定的误差，因此相似模拟试验成了最好的研究方法。相似模拟试验就是要用和原型力学性质相似的材料，按照一定的几何比列模拟岩层，可以模拟开挖，降雨，震动等多种条件，在满足相似的边界条件下，在相似的时期内造成相似的压力现象，通过测量和分析得出规律，满足对地层的研究。传统的相似模拟试验台都是人工压实，并且不能对渗透率进行测定，这就使得整个试验需要耗费大量的人力和物力。除此之外，当模型倾角较大的时候，人工压实很难达到压实标准，一旦模型没有压实，对整个相似模拟试验的精确度影响非常之大。对于一些要求同时测定渗透率的情况，传统的相似模拟试验台达不到这个要求，通常只能进行二次试验来完成既定的目标，这样就造成了时间上和资源上的浪费。而且很难反映在应力场和渗流场耦合条件下的真实情况。对于震动通常也需要二次试验。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、功能实用、能够一次自动压实模型，并且角度可调的岩土工程相似试验系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案提供一种岩土工程相似试验系统，所述系统包括：固定承载支架以及安装在所述固定承载支架上的自动压实器，其中，自动压实器包括：坡度控制装置，与所述坡度控制装置连接的压实装置，以及与所述压实装置连接的动力装置；固定承载支架上部设有仪器台。

其中，所述系统还包括设置在所述固定承载支架底部的震动器。

其中，所述震动器包括：电机以及通过传动杆与所述电机连接的齿轮，所述齿轮与所述固定承载支架底部接触。

其中，所述齿轮包括纵波齿轮和横波齿轮。

其中，所述电机连接有变频器。

其中，所述坡度控制装置包括一根中轴杆和两根角度控制杆，中轴杆内设有角规。

其中，所述压实装置包括平滑压力板、铰接套管和连接管；其中所述铰接套管和连接管由内扣连接，所述连接管在铰接套管内具有绕其中心轴线转动的自由度，连接管上部与角度控制杆固定连接。

其中，所述动力装置包括信号发射装置、信号接收装置、推进装置、自锁装置，其中信号发射装置由操作人员掌控，信号接收装置、推进装置及自锁装置均设置在中轴杆内部。

其中，所述推进装置包括千斤顶。

其中，所述系统还包括安装在所述仪器台上的人工降雨器，所述固定承载支架底部设置有孔洞。

上述实用新型技术方案具有如下优点：该相似模拟试验系统具有结构简洁、组装紧凑、可扩充性强、应用性强、节省人力物力等特点，具体为：

(1)自动化程度高：压实过程完全通过动力装置，节省人力物力，而且压实度高，压实面受力均匀；

(2)实用性强：压实面的角度可调，对于急倾斜、大倾角等结构的压实效果好；

(3)自动压实装置位置可调，能够满足不同位置不同高度的需要，方便拆卸；

(4)降雨器方便安装，用来模拟降雨情况下的流固耦合条件真实，可靠；

(5)底部孔洞在降雨条件下用来测定渗出量，完成渗透系数等的测定；

(6)底部震动器可以在降雨条件下同时工作，这就使得应力场与渗流场耦合情况下又加入了动荷载，使试验更具备全面性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种相似模拟试验系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种自动压实器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的一种自动压实器调整角度的示意图；

图4是本实用新型实施例的一种中轴杆内部结构示意图；

图5是本实用新型实施例的一种震动器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

相似模拟试验系统包括自动压实器1和固定承载支架2，自动压实器1设有坡度控制装置3、压实装置4和动力装置5；固定承载支架2上部设有安装仪器台，底部设置有孔洞7。