[实用新型]多功能土工试验模型箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及土工离心模型试验技术领域，具体涉及一种多功能土工试 验模型箱。

背景技术

土工离心模型试验是最有效的岩土工程物理模拟试验方法，利用相似原理 的相关理论，借助离心机提供的离心力模拟重力场，比原型缩小N倍的模型， 在离心机高速旋转所提供的N倍重力加速度的离心力场中，模型中各对应点的 应力场与原型一致，数值相同。原型的性状特别是土的力学特性，能够在模型 中得到最大程度的再现。

全世界范围内，土工离心模型试验在科研和工程实践中应用十分广泛，是 研究和处理土工问题的有力工具，对于发展和理解大型土工系统的基本力学行 为十分有用，不仅可以再现原型性状，也可用于原型系统后续分析的计算机程 序的验证、校准，还可用作常规设计和分析技术的有效补充。

在土工离心模型试验中，模型箱是装载土工试验模型的“容器”。传统的土 工试验模型箱采用钢结构、整体铸铝结构或铝板拼接结构。钢结构模型箱的自 身重量大，由于负载容量的限制，导致有效的试验土模型质量势必减少，牺牲 了模型模拟原型的尺度；整体铸铝结构的模型箱能避免由于拼接而引起的密封 不严的问题，避免了泄露，但整体铸铝结构需制作专门的模具，不仅成本高， 且加工周期长；常规的铝板拼接组装式模型箱，高离心场下密封问题一直没较 好解决，开展常规土模型试验没有问题，但对于不允许水分流失的模型试验， 则难以开展，容易出现试验过程中土模型水漏失并肆意喷洒导致试验效果不佳 的情况。现有技术中模型箱的特点、结构形式及尺寸直接影响试验的类型以及 试验结果，功能相对单一，为开展不同的试验需研制不同的模型箱，试验成本 高。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种多功能土工试验模 型箱。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种多功能土工试验模型箱，包括箱体，所述箱体为由底板、顶板、左侧 板、右侧板、后面板和前面板组成的方体结构，所述底板、所述顶板、所述左 侧板、所述右侧板、所述后面板和所述前面板之间的衔接处均设置有双重密封 结构，所述底板、所述顶板、所述左侧板、所述右侧板、所述后面板和所述前 面板之间均通过联接螺钉连接，所述后面板和所述右侧板均设置有多个排水孔， 每个所述排水孔的外端均设置有排水接头，所述排水接头通过螺纹连接在所述 排水孔的外端，所述后面板的内侧设置有大滤水板，所述右侧板的内侧设置有 小滤水板，所述大滤水板与所述后面板之间、所述小滤水板与所述右侧板之间 均形成有滤水槽，所述后面板上的多个排水孔与所述后面板上的滤水槽相通， 所述右侧板上的多个排水孔与所述右侧板上的滤水槽相通。

优选地，所述排水接头与所述排水孔之间设置有组合密封垫。

优选地，所述大滤水板和所述小滤水板均设置有多个滤水孔，所述大滤水 板上的滤水孔数量多于所述小滤水板上滤水孔数量。

优选地，所述双重密封结构包括机械密封结构和填料密封结构，所述机械 密封结构通过密封胶条密封，所述填料密封结构包括半圆形的凸台和凹槽，所 述凸台压入所述凹槽内，所述凸台和所述凹槽之间填充有密封胶。

优选地，所述前面板为透明的有机玻璃板，所述有机玻璃板通过联接螺钉 和压框压紧。

本实用新型的有益效果在于：

1、采用了铝板拼接结构，在保证模型试验有效的同时，解决了高离心场下 模型箱的密封问题；

2、模型箱设计小孔滤水结构和排水装置，能实现不同水位控制的模型试验；

3、模型箱的侧板，设计为可更换结构，仅用一个模型箱便能满足不同的模 型试验需求。

附图说明

图1是本实用新型所述多功能土工试验模型箱的局部剖视总图；

图2是本实用新型中所述底板和所述左侧板之间的双重密封结构示意图；

图3是本实用新型所述右侧板上的滤水结构示意图；

图中：1-顶板、2-小滤水板、3-排水接头、4-右侧板、5-后面板、6-有机 玻璃板、7-大滤水板、8-底板、9-压框、10-左侧板、11-密封胶、12-密封胶条、 13-联接螺钉、14-组合密封垫、15-滤水孔、16-滤水槽、17-排水孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：