[实用新型]一种套筒式多阶砂雨装置

说明书

本实用新型提供一种套筒式多阶砂雨装置，包括龙门架、支架、第一阶筛筒、第二阶筛筒和第三阶筛筒，支架位于所述龙门架内，第一阶筛筒包括第一钢筒和第一筛网，第一钢筒固定在第一筛网上方，第一筛网外圈设有若干圆弧型滑槽，各滑槽分别可活动套设在相应的螺纹支撑杆上，第一筛网下方设有筛网挡片和圆环形的承重座圈，筛网挡片上下表面分别贴紧第一筛网下表面和承重座圈上表面，第二阶筛筒包括第二钢筒和第二筛网，第二钢筒固定在第二筛网上方，第三阶筛筒包括第三钢筒和第三筛网，第三钢筒固定在第三筛网上方。本实用新型的有益效果：采用全分布式雨砂，避免了移动路径和移动速度对砂样的影响，增强了砂样的整体均匀性和试验的可重复性。

技术领域

本实用新型涉及砂样制备技术领域，尤其涉及一种套筒式多阶砂雨装置。

背景技术

模型试验是对岩土工程问题进行分析的一个重要途径，其中，进行模型基础制样是开展模型试验的前提条件。以砂样基础制备为例，传统方法多采用重锤夯击或直接倾倒，这些方法虽然方便快捷，但主观影响因素较大，无法保证砂样的均匀性和可重复制备，从而影响对后续试验结果的分析。砂雨法是目前岩土工程领域用于制备无黏性土常用的制样方法之一，其基本原理是利用砂土颗粒之间重力势能与动力势能的转换，砂土颗粒在自然下落的过程中相互的撞击，使得砂土颗粒重新排列分布，从而使砂样具备较好的均匀性和稳定的相对密实度，同时，通过控制砂雨参数，例如落距、出砂口形状、出砂口尺寸、出砂口总流量、移动路径和移动速度等，可以确保可重复制备性质相同的砂样，从而为后续试验数据的分析提供可靠的依据。

目前砂雨制样装置依据其制样方法的不同，可分为动态砂雨装置和静态砂雨装置，因砂样制备方式的差异，现有的砂雨装置仍存在着以下几方面不足：

1)现有的动态砂雨装置大多数出砂口的总面积远小于模型箱，需要对移动路径进行研究设计，例如：李浩等人(岩土工程学报，2014，36(10)：1872-1878)设计了带有路径导引的砂雨装置，可沿着预定路径进行雨砂；赵维和李志阳(人民长江，2015,46(13)：73-77)设计了一种可以控制出砂口移动速度、路径等参数的砂雨装置。但上述装置不可避免地引入移动速度和路径的影响，在移动中的速度不容易控制，使得砂样的整体均匀性和可重复性难以保证；

2)现有的静态装置例如：岩土工程模型试验用砂雨装置(CN201310151463)、一种用于制备土工离心模型试验的砂雨装置及其制备方法(CN201710103081)上述装置内仅有单层出砂口，不能保证砂土颗粒之间充分冲击和碰撞，砂样分布均匀性不够；

3)现有的静态装置对出砂口流量控制太过粗略，导致无法很好地控制砂样下落能量，难以实现不同密实度砂样的制备。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种套筒式多阶砂雨装置。

本实用新型的实施例提供一种套筒式多阶砂雨装置，包括龙门架和支架，以及从上至下依次间隔设置在所述支架上的第一阶筛筒、第二阶筛筒和第三阶筛筒，所述支架位于所述龙门架内，且其通过葫芦吊吊设在所述龙门架下方，所述第一阶筛筒包括第一钢筒和第一筛网，所述第一钢筒外径小于所述第一筛网外径，且其固定在所述第一筛网上方，所述第一筛网外圈一周均匀设有若干圆弧型滑槽和至少两上对位孔，且各所述滑槽分别可活动套设在相应的所述支架上，所述第一筛网下方设有筛网挡片和圆环形的承重座圈，所述筛网挡片和所述承重座圈均安装在所述支架上，所述筛网挡片上下表面分别贴紧所述第一筛网下表面和所述承重座圈上表面，且其中部均匀设有若干漏孔，所述筛网挡片外周设有若干下对位孔，所述下对位孔数量与所述上对位孔数量相同，且各所述下对位孔与各所述上对位孔相对设置，所述第二阶筛筒包括第二钢筒和第二筛网，所述第二钢筒固定在所述第二筛网上方，且所述第二筛网外周套设于各所述支架中部，所述第三阶筛筒包括第三钢筒和第三筛网，所述第三钢筒固定在所述第三筛网上方，且所述第三筛网外周套设于各所述支架底部。

进一步地，所述支架包括竖直均匀设置的若干根螺纹支撑杆。