[实用新型]一种雨淋法加砂装置

说明书

本实用新型公开了一种雨淋法加砂装置，包括吊装支架、横梁、淋砂漏斗、漏砂导管、有机玻璃管和吊装件，吊装支架的端部设置有横梁，横梁上固定有吊装件，所述吊装件上悬挂有淋砂漏斗，所述淋砂漏斗的输出端通过漏砂导管连接有机玻璃管，所述有机玻璃管上设置有长度测量件，且有机玻璃管底部安装若干具有一定孔隙率的漏砂板，通过控制淋砂漏斗的吊装高度、淋砂流量或/和漏砂板数量，以控制压实度。本实用新型能够有效实现砂的均匀填筑和压实度控制，降低漏斗的起吊高度，节省试验空间。

技术领域

本实用新型涉及一种雨淋法加砂装置。

背景技术

缩尺模型试验常被用于研究复杂条件下足尺结构的承载机理和力学特性，特别是对于岩土工程结构，受制于现场的复杂地质条件和试验成本，现场试验往往难以实施。对于结构-土体接触问题，天然砂或标准砂由于具有较好的重塑性能和相对简单的制模工艺，常常替代原状土作为模型试验填筑材料。目前常用砂填料压实方法主要包括分层填筑压实法和雨淋加砂法，前者虽然可以通过计算实现对每层填料的压实度的控制，但是相邻两层填料之间不具有连续性，因此难以保证整个模型槽填料的均匀性，容易引起破裂面形状变化、承载力减小等问题，进而影响试验结果。因此近几年提出了雨淋法加砂，通过容器将砂提升至一定高度，在重力作用下砂自由落体产生一定速度，通过控制吊装高度改变砂降落速度，改变填料的压实度。

现有雨淋法虽然能够实现砂的均匀填筑，但是存在以下技术问题：一是砂直接从漏斗流出，没有分流装置，容易形成砂梁且产生扬尘污染；二是填筑压实度难以准确控制，而且对于密实填料，往往需要吊装较高高度，因此对空间需求较大；三是现有雨淋加砂器只能够实现左右两个方向移动，对于大型模型试验，难以保证前后边界的淋砂效果。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种雨淋法加砂装置，本实用新型能够有效实现砂的均匀填筑和压实度控制，降低漏斗的起吊高度，节省试验空间。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种雨淋法加砂装置，包括吊装支架、横梁、淋砂漏斗、漏砂导管、有机玻璃管和吊装件，其中：

所述吊装支架的端部设置有横梁，横梁上固定有吊装件，所述吊装件上悬挂有淋砂漏斗，所述淋砂漏斗的输出端通过漏砂导管连接有机玻璃管，所述有机玻璃管上设置有长度测量件，且有机玻璃管底部安装若干具有一定孔隙率的漏砂板，通过控制淋砂漏斗的吊装高度、淋砂流量或/和漏砂板数量，以控制压实度。

进一步的，所述吊装支架用来起吊淋砂漏斗，由工字钢拼接而成，支架尺寸根据试验模型大小确定。

更进一步的，吊装支架起吊高度为2.5m～3.0m。

进一步的，所述吊装横梁为单根工字钢，用于安装吊装工具，两侧设置移动轮，可沿支架活动，可实现淋砂漏斗的左右移动，同时可控制移动轮的移动速度。

进一步的，所述吊装件为电动起吊葫芦，吊装件可沿横梁前后移动，且移动速度可控。

进一步的，所述淋砂漏斗高度为0.3～0.5m，宽度为0.4m～0.8m，出口直径为0.03m～0.05m，出口设置开关，开关下部设置控制阀，用于控制出砂量，控制阀直径变化范围为0.005m～0.03m。

进一步的，所述漏砂导管为透明软管，长度为1～2m，上部连接漏斗，下部连接有机玻璃管。

进一步的，所述有机玻璃管直径为0.06m～0.1m，高度为0.6m，有机玻璃管侧壁连接钢尺，用于测量淋砂高度，玻璃管底部安装若干个漏砂板，相邻两个漏砂板之间的间距为0.02～0.04m，漏砂板交叉布设；漏砂板上分布若干圆孔，孔径0.004～0.006m，孔隙率为20-30％。

基于上述雨淋法加砂装置的试验方法，包括以下步骤：