[发明专利]制备不同沉积角度砂土试样的装置

说明书

本发明一种制备不同沉积角度砂土试样的装置，包括撒砂装置，所述撒砂装置下方设置有切割模型箱；所述切割模型箱包括多根模型箱支架，相邻模型箱支架间自下而上设置多个组装箱板，组成矩形的切割模型箱，相邻组装箱板之间能够形成容纳切土钢板插入的间隙。本发明通过履带将砂土均匀的撒入可调节安装角度的模型箱中，并能够通过切土钢板制备出不同沉积角度的各向异性砂土试样，可以得到多种沉积角度的砂土试样，满足土工模型实验要求。

技术领域

本发明涉及岩土工程物理模拟技术领域，具体是一种制备不同沉积角度砂土试样的装置。

背景技术

土工模型实验是研究土木工程实践问题的有效手段之一。土工模型实验离不开土体试样的制备，制作一个均匀的各向异性的砂土试样是得到更加精确实验数据的前提。目前，模型箱内土体制备常使用砂雨法，其利用手动或自动控制的撒砂筒循环往复运动进行土样制备，但是利用上述方法制备土样过程中必然会存在砂土的重叠或空隙，无法保证砂土试样的均匀性，导致试验产生偏差。同时，以往砂雨法制备砂土试样多考虑竖直方向的沉积，忽略沉积角度的影响，无法考虑砂土沉积角度引起的砂土性质改变，这显然是与大多数工程实际相违背的。因此，制备不同沉积角度的砂土试样开展相关室内土工试验对反映实际工程特性对工程实践具有重要意义。然而，传统砂土试样制备技术存在制备的试样不均匀、沉积角度单一，尤其是传统砂雨法制备砂土试样的撒砂装置存在以下不足：传统砂雨法撒砂过程中由于撒砂路径的高难度控制，难以避免相邻砂土产生重叠或空隙，且制备过程中难以调节砂雨法下落高度及速度，无法保证砂土试样的均匀性。

发明内容

发明目的：为解决上述技术问题，本发明提供一种制备不同沉积角度砂土试样的装置。

技术方案：本发明的一种制备不同沉积角度砂土试样的装置，包括撒砂装置，所述撒砂装置下方设置有切割模型箱；所述切割模型箱包括多根模型箱支架，相邻模型箱支架间自下而上设置多个组装箱板，组成矩形的切割模型箱，相邻组装箱板之间能够形成容纳切土钢板插入的间隙。

进一步地，所述各组装箱板两端通过螺栓与模型箱支架连接。

进一步地，所述切割模型箱底部设置多个抬升机构，各抬升机构能够调节高度。

进一步地，所述砂土传送装置包括漏砂器，漏砂器下方设置有传送带，传送带连接驱动装置。

进一步地，所述漏砂器包括一出砂口，在出砂口处设置有能够调节出砂量的挡砂板。

进一步地，所述撒砂装置包括砂土传送装置，所述砂土传送装置的下方设置有履带式撒砂器，切割模型箱位于履带式撒砂器下方。

进一步地，所述履带式撒砂器包括履带，所述履带一端卷绕在动轴上，另一端卷绕在履带卷筒上，所述动轴两端设置有动轴滑轮，撒砂装置上还设置有供动轴滑轮运动的滑轮槽，所述动轴连接驱动装置。通过动轴、动轴滑轮及履带卷筒之间的运动配合，能够实现砂土的平铺、洒落、履带的回收等动作。

进一步地，所述履带式撒砂器位于传送带的下方。

进一步地，所述履带的宽度大于传送带的宽度，使得砂土落下后不容易落在履带的宽度范围之外。

有益效果：本发明通过履带将砂土均匀的撒入可调节安装角度的模型箱中，并能够通过切土钢板制备出不同沉积角度的各向异性砂土试样，可以得到多种沉积角度的砂土试样，满足土工模型实验要求。同时操作简单，仅需设置滑轮运行速度、行程、传送带运转时长、传送带暂停时间、履带卷筒的转动速度、传送带的运行速度，便可以实现自动控制履带式撒砂器的运转以及传送带的运行周期，减少人工误差。

附图说明

图1为发明的正视结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为切割模型箱的整体外形示意图；

图4为切割模型箱的正视图；