[发明专利]一种大型扶壁式装配模型箱及其应用

说明书

本发明公开了一种大型扶壁式装配模型箱及其应用。本发明该模型箱包括刚性底板，设置在底板上的内部中空的箱体，以及扶壁；箱体拐角处两侧壁对接在一限位柱上，所述限位柱底部安装在底板上，且侧壁的两限位柱之间设有用于构成该侧壁的若干拼装钢板；拼装钢板底端安装在底板上，且拼装钢板远离底板方向的顶端边缘上设有卡槽，卡槽两端分别安装在一拐角连接件上，拐角连接件安装在限位柱顶端；扶壁的底面安装在底板上，且扶壁的侧面安装在卡槽远离箱体内部方向的侧面。本发明可用于大型岩土模型试验，引入了榫卯连接技术，稳固可靠，应用方便，安装便捷，实现模型空间大小的自由调节，提高了试验效率，有益于大型岩土试验对于土体研究的真实性。

技术领域

本发明属于试验设备技术领域，尤其涉及一种大型扶壁式装配模型箱及其在大型岩土模型试验方面的应用。

背景技术

在岩土工程领域中对于结构或者土体的分析中，往往采用模型试验来模拟实际场地中土体以及结构的响应。建造实际比例的岩土试验模型往往是不现实的，所以通常对岩土试验实际土体做等比例缩小，以缩尺模型的形式便于在试验室模拟研究使用，这就需要一个能够模拟结构本身以及结构周边的地层及边界约束的装置，即模型箱。

目前，现有的模型箱均为小型模型箱，且拆卸工序复杂。过小的模型体量会限制传感器的布置且几何相似比取得过小，与较大的模型相比，更容易受到外界因素的干扰，从而影响实验结果。针对不同场地或不同土-结构的岩土模型试验，为了更准确地反映岩土结构及周边地层的响应，需要进行大比例模型试验，但是目前针对大型模型箱的设计较少，普遍存在稳定性较差、安全储备低的问题，在试验中模型箱失稳的风险系数大，会造成巨大的损失，在应用方面有较大的局限性。

发明内容

针对上述背景技术中现有技术所存在的不足，本发明提供了一种基于榫卯连接技术的安装便捷、易于装配可回收并适用于大型岩土模型试验的扶壁式榫接模型箱。

本发明是这样实现的，一种大型扶壁式装配模型箱，该模型箱包括刚性底板，设置在底板上的内部中空的箱体，以及扶壁；其中，

所述箱体拐角处两侧壁对接在一限位柱上，所述限位柱底部安装在底板上，且所述侧壁的两限位柱之间设有用于构成该侧壁的若干拼装钢板；所述拼装钢板底端安装在底板上，且所述拼装钢板远离底板方向的顶端边缘上设有卡槽，所述卡槽两端分别安装在一拐角连接件上，所述拐角连接件安装在限位柱顶端；

所述扶壁的底面安装在底板上，且所述扶壁的侧面安装在卡槽远离箱体内部方向的侧面。

优选地，所述卡槽由母卡槽和公卡槽首尾对接而成，所述卡槽两端分别安装在一拐角连接件上；

所述拼接钢板包括Ⅰ型钢板与Ⅱ型钢板；所述箱体各侧壁分别由两个Ⅰ型钢板以及位于该两个Ⅰ型钢板之间的Ⅱ型钢板构成；所述Ⅰ型钢板与Ⅱ型钢板的拼接线位于公卡槽中轴线位置或母卡槽的中轴线位置处。

优选地，所述Ⅰ型钢板与Ⅱ型钢板的拼接线处设有密封胶条。

优选地，所述扶壁底底面通过螺栓固定的方式安装在底板上；所述扶壁的侧面通过螺栓固定的方式安装在母卡槽和公卡槽上，且所述扶壁的侧面覆盖在Ⅰ型钢板与Ⅱ型钢板的拼接线处。

优选地，所述钢板与底板、卡槽以及限位柱的对接处均通过卯榫结构连接；所述卡槽中母卡槽与公卡槽的对接处通过卯榫结构连接；所述卡槽分别与拐角连接件的对接处通过卯榫结构连接；所述限位柱与拐角连接件、底板的对接处通过卯榫结构连接。

优选地，所述底板上设有柱体底部榫槽、板体底部榫槽；

所述拐角连接件底部设有柱体顶部榫槽，两相邻侧壁分别设有母卡槽端部榫头、公卡槽端部榫槽；

所述限位柱侧面设有板体侧边榫槽，且所述限位柱顶部、底部分别设有与所述柱体顶部榫槽、柱体底部榫槽适配的柱体榫头；