专利汇可以提供一种接触冲刷水工模型专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 水 工模型,特别涉及一种模拟土石结合部 接触 冲刷规律的水工模型,其IPC国际 专利 分类号E02B 1/02,属于水利领域。本发明的水工模型,采用的接触冲刷试验仪,包括 箱体 、底座、上缘和顶盖,顶盖的中部设有可活动顶盖,箱体由横截面为矩形的透明有机玻璃方管制成,底座位于所述箱体内的部分设有矩形凹槽,所述凹槽的上部设有透水 钢 板。本发明的试验方法,可进行不同条件下的接触冲刷试验,操作方便且简单易行,工作效率显著提高,投资少,简单易行。箱体采用透明的有机玻璃,方便试验过程中各种现象的观测。,下面是一种接触冲刷水工模型专利的具体信息内容。
1.一种接触冲刷水工模型,其特征在于,包括以下步骤:
(一)设置试验设备:所述试验设备包括供水装置和接触冲刷试验仪,所述供水装置包括回转吊、电动葫芦和水箱,所述电动葫芦固定在所述回转吊上,所述水箱固定在所述电动葫芦的吊钩上;所述接触冲刷试验仪包括箱体(8)、底座(10)、上缘(7)和顶盖(1),所述顶盖(1)、上缘(7)和底座(10)均为矩形钢板,所述顶盖(1)的中部设有可活动顶盖(2),所述可活动顶盖(2)四周设有多个螺栓,将可活动顶盖(2)固定在所述顶盖(1)上;所述上缘(7)和底座(10)的四周均设有压槽(6),所述压槽(6)内设有厚12mm的硅胶密封条;所述箱体(8)由横截面为矩形的透明有机玻璃方管制成,壁厚为8mm,所述箱体(8)放置在所述上缘(7)和底座(10)的所述压槽(6)内,在所述箱体(8)的一个侧面设有出水口(5);所述顶盖(1)覆盖在所述上缘(7)上,二者之间设有密封圈(3);所述底座(10)的底部设有进水口(12),所述水箱通过橡胶软管与所述进水口(12)连通;所述底座(10)位于所述箱体(8)内的部分设有矩形凹槽,所述凹槽的上部设有透水钢板(11),所述透水钢板(11)的透水孔径为 所述透水钢板(11)的上表面与所述底座(10)的上表面在同一个平面上;水流通过所述进水口(12)进入所述凹槽内,然后通过所述透水钢板(11)上的透水孔的均匀过渡,进入箱体(8)内;多个顶杆(9)穿过所述顶盖(1)、上缘(7)和底座(10),利用紧固螺栓(4)将所述顶盖(1)、上缘(7)、箱体(8)和底座(10)底座(10)底座(10)底座(10)固定在一起;
(二)土样配制:将试验用土风干后,用木锤击碎,过筛备用,然后以最优含水率和最大干密度为控制指标,将土样平铺在托盘内,用喷雾器喷洒预计的加水量,分层拌和均匀后放置到密闭容器内润湿一夜,以使水分均匀分布在土料中;
(三)试样制备:
(1)正常接触试样制备:
将所述接触冲刷试验仪的可活动顶盖(2)打开,将接触冲刷试验仪竖向放置进行装样;装样前,选择箱体(8)的其中一个侧面作为观测面,在另外三个侧面的内壁均匀涂抹一层膨润土防止边壁集中渗漏;每个试样分四层装料,表面平整后振捣压实,每层都根据试样所需最大干密度击实到预定高度,每层填料时,使颗粒分布均匀且层与层之间要进行剖毛处理,剖毛深度为1~2cm;击实时,击锤要分布均匀,且试样与箱体(8)内壁接触的周边一定要击实;
(2)接触面存在缺陷时试样制备:
(a)接触面存在不密实区的试样制备:先根据密实区和不密实区的压实度分别计算出每层土的质量和夯实高度,通过控制每层的夯实高度的不同,制造出密实区和不密实区;每层都压实到所要求的高度以保证压实度;每层填料时,使颗粒分布均匀且层与层之间要进行剖毛处理,剖毛深度为1~2cm;击实时,击锤要分布均匀,且试样与箱体(8)内壁接触的周边一定要击实;
(b)接触面存在裂隙的试样制备:接触面裂隙宽度的设置通过具有一定厚度的薄板控制,制样前,按照试验需要,将一定厚度的薄板紧贴箱体(8)的一个内壁放置,其余三面的内壁均匀涂抹一层膨润土护壁,然后再进行土样制备,制备过程同正常接触试样制备,土样制备好后拔出薄板即可进行试验;
(四)试验操作
(1)启动电动葫芦,根据实验模拟的水头,将水箱提升到相应的高度,对所述接触冲刷试验仪供水,检查所述接触冲刷试验仪的密封部位是否漏水;
(2)根据试验需要选取接触冲刷试验仪的放置方式:模拟涵闸底板与土基的接触冲刷时,将接触面横向放置;模拟侧墙与土体的接触冲刷时,将接触面竖向放置;
(3)根据试验需要设置可活动顶盖(2)的状态:模拟下游有侧向限制的接触冲刷时,打开出水口(5),将可活动顶盖(2)四周的螺栓拧紧,将可活动顶盖(2)与所述顶盖(1)紧密固定在一起;模拟下游无侧向限制的接触冲刷时,关闭出水口(5),将可活动顶盖(2)拆除,或者将四周的螺栓拧松,使可活动顶盖(2)与所述顶盖(1)之间保持一定的距离;
(4)开始试验:根据试验要求,调节试验水头,然后打开各阀门开始试验;水头施加后,观察试样随水头施加时间的变化现象,并记录试样从润湿、渗水、破坏、渗漏通道形成的过程及时间、试样冲刷破坏后每2分钟内的冲刷量,并对比每种试验条件下试验现象的变化;
对初始试验溢出土体及冲刷土体进行取样烘干、称量、颗分,对比不同试验条件下、不同土体冲刷前后颗粒级配的变化。
技术领域:
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