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原文传递考虑承压水地下连续墙成槽局部失稳模型试验装置

专利名称：	考虑承压水地下连续墙成槽局部失稳模型试验装置
摘要：	本发明公开一种考虑承压水地下连续墙成槽局部失稳模型试验装置，包括前侧为有机玻璃的模型箱主体、气压控制系统、泥浆作用控制系统、数据采集系统，通过在模型箱的上部加载板堆载重物施加力以模拟不同深度的土层，在左侧通过气压控制系统形成承压水层，在右侧通过气压控制系统模拟不同高度泥浆液面形成的泥浆支护压力，泥浆作用控制系统保证砂土形成承压水层之后再通过主动控制使之与泥浆接触，数据采集系统用于采集试验所需的数据，并可通过有机玻璃和高清数码相机结合PIV图像处理技术观察试验过程中土层变形的发展情况。本发明具有操作方便、构造简单、控制精确的优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	黄茂松;周宇翀;俞剑
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910005648.0
公开号：	CN109752238A
代理机构：	上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	刘莹
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种考虑承压水地下连续墙成槽局部失稳模型试验装置，其特征在于，包括：模型箱，其前侧为开口玻璃窗，其上部设有左、中、右开口，所述中开口用于注入和填充试验材料，水和泥浆分别通过左、右开口注入模型箱内；上部加载板设置在中开口区以模拟不同深度的土层；左盖板和右盖板在加压时密封模型箱；第一气压计、第二气压计分别用于测量水和泥浆液面以上的气压；气压控制系统用于控制模型箱内的水压以模拟承压水层，并用于控制模型箱内的泥浆压力以模拟不同高度泥浆液面形成的泥浆支护压力；所述泥浆作用控制系统用于控制泥浆与砂土的接触；所述数据采集系统，包括孔隙水压力计、第一薄膜压力传感器和第二薄膜压力传感器，所述孔隙水压力计被埋设在模型箱中砂土内用于测定砂土的孔隙水压力；所述第一薄膜压力传感器被安置在砂土层底部，用于测定砂土的竖向应力；所述第二薄膜压力传感器被固定在泥浆作用控制系统的挡板左侧并与砂土直接接触，用于测定砂土的水平应力；通过以上的装置进行模拟试验，使泥浆与砂土逐渐接触，从而对砂土施加泥浆支护压力，通过有机玻璃和高清数码相机结合PIV图像处理技术观察试验过程中土层变形的发展情况。 2.根据权利要求1所述的考虑承压水地下连续墙成槽局部失稳模型试验装置，其特征在于：所述气压控制系统包括第一空气压缩机、第一球阀、第一气体减压阀、第二空气压缩机、第二球阀、第二气体减压阀以及通气管，所述通气管一端与分别第一空气压缩机、第二空气压缩机的输出端连接，另一端分别通过左盖板和右盖板连接模型箱；所述第一球阀和第二球阀安装在通气管上以控制气管的开关；所述第一气体减压阀和第二气体减压阀安装在通气管上以控制和稳定气压。 3.根据权利要求1所述的考虑承压水地下连续墙成槽局部失稳模型试验装置，其特征在于：所述泥浆作用控制系统包括挡板、连杆、滑动腔室、活塞、活塞杆、变速器和电机马达，所述挡板在砂土右侧用于隔离泥浆，挡板刚性连接右侧的活塞，所述滑动腔室在模型箱的右侧，活塞滑动连接在滑动腔室内形成活塞结构，活塞右侧固定有活塞杆，所述变速器安装在电机马达上用于调节输出速度，电机马达与电源的总可控开关连接，一齿条与变速器的变速齿轮啮合实现转动转化为直线运动，齿条的顶部作用在活塞底部的活塞杆上，推动活塞滑动，挡板左侧的砂土随活塞的右移使泥浆和砂土充分接触，泥浆支护压力作用在砂土上。 4.根据权利要求1所述的考虑承压水地下连续墙成槽局部失稳模型试验装置，其特征在于：所述数据采集系统还包括支架、LED灯照明和高清数码相机，所述支架固定在模型箱有机玻璃开窗的前侧，LED灯照明和高清数码相机安装在支架上用于拍摄试验过程。
所属类别：	发明专利