一种道路地下土体空洞模型预制装置的制作方法

1.本实用新型涉及地下空洞病害研究技术领域，特别涉及一种道路地下土体空洞模型预制装置。


背景技术：

2.当前有效预警城市道路地下病害状况成为维护道路健康，保证出行人员生命安全的重中之重，而探地雷达病害探查因其快速、便捷成为病害预警最常用的技术手段之一。深度学习技术被引入对雷达图谱中病害的识别后，如何有效为计算机的学习提供丰富、准确、全面的病害图谱成为亟待解决的问题。
3.但实际工程科提供的图谱资料不全面、不典型，而实验层面也缺少方便有效地针对地下岩土体空洞病害缺陷进行模拟的装备，雷达图谱深度学习的进一步实现面临新的技术瓶颈。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种道路地下土体空洞模型预制装置，以方便有效地为室内试验提供道路地下土体空洞病害模型。
5.为实现上述目，本实用新型提供了一种道路地下土体空洞模型预制装置，包括空洞预制箱、地下土体模型箱和土体压实装置；所述空洞预制箱包括伸缩底盘、柔性橡胶罩、石蜡模型、电热丝加热器、收集盘和引流槽；所述伸缩底盘包括对称布置的两个，每个伸缩底盘均包括底板和绕底板边缘与底板固定且一侧敞开的直立侧板，形成顶部与一侧敞开的结构，两个所述伸缩底盘敞开的一侧相对设置；所述收集盘位于所述伸缩底盘下方，两个所述伸缩底盘分别可滑动地设置在所述收集盘向两侧水平延伸的边缘上；所述收集盘垂直所述伸缩底盘滑动方向的一侧设置有从底部向上延伸与所述引流槽连通的开口，所述引流槽为多节伸缩式的，顶部与底部封闭，两端开口；所述石蜡模型放置在两个所述伸缩底盘围出的空间内，所述柔性橡胶罩从上方套在两个所述伸缩底盘上，将所述石蜡模型覆盖在两个所述伸缩底盘围出的空间内；所述电热丝加热器包括电热丝和与所述电热丝电连接的外置电源，所述电热丝固定在伸所述缩底盘的底板上；所述地下土体模型箱包括四块依次垂直竖直放置的刚性加载板，围成容纳土体和所述空洞预制箱的空间；四块所述刚性加载板包括对向设置的两组刚性加载板，其中一组固定在工作台上，另一组可活动地竖直放置在所述工作台上；相邻的所述刚性加载板通过伸缩折叠板相连；固定的两块所述刚性加载板上或其中之一上设置有抽拉式窗口；所述土体压实装置包括两个液压千斤顶和与所述液压千斤顶连接的压力源，所述液压千斤顶分别位于两个活动的所述刚性加载板的外侧，为其提供所需施加的压力。
6.在一种实施方式中，还包括升降装置，所述升降装置包括作为所述工作台的升降台、从下方支撑所述升降台的液压千斤顶和与所述液压千斤顶连接的压力源。
7.在一种实施方式中，还包括石蜡模具，所述引流槽下部开口能够与所述石蜡模具
连通。
8.在一种实施方式中，所述收集盘的水平延伸的边缘上设置有沿所述伸缩底盘滑动方向延伸的滑槽，所述伸缩底盘的底板底部设置与所述滑槽配合的滑块。
9.在一种实施方式中，所述伸缩底盘的底板的上表面为向敞开的一侧向下倾斜的斜面。
10.在一种实施方式中，两块活动的所述刚性加载板与所述伸缩折叠板可拆卸连接。
11.在一种实施方式中，所述收集盘的底部或底部的上表面为v形；和/或所述引流槽的底部或底部的上表面为v形。
12.在一种实施方式中，所述伸缩底盘的底板为矩形，所述伸缩底盘的侧板包括依次垂直连接的三块直立板。
13.在一种实施方式中，所述伸缩底盘的底板为半圆形，所述伸缩底盘的侧板为弧形。
14.在一种实施方式中，所述抽拉式窗口为上下抽拉式或左右抽拉式的。
15.本实用新型提供的道路地下土体空洞模型预制装置，结构简单、操作方便，能够有效地为室内试验提供道路地下土体空洞病害模型。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例中，道路地下土体空洞模型预制装置的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例中，空洞预制箱的主视结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例中，空洞预制箱的侧视结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例中，空洞预制箱的俯视结构示意图；
20.图5为本实用新型实施例中，伸缩底盘与收集盘的滑动配合结构示意图；
21.图6为本实用新型实施例中，抽拉式窗口的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图，以具体实施例为例，详细说明本实用新型的实施方式。
23.图1
‑
6示出本实用新型道路地下土体空洞模型预制装置一个实施例。图1为本实施例中，道路地下土体空洞模型预制装置的整体结构示意图。图2为本实施例中，空洞预制箱的主视结构示意图，其中为便于理解与观察，伸缩底盘11、石蜡模型13和柔性橡胶罩12均以截面形式示出。图3为本实施例中，空洞预制箱的侧视结构示意图。图4为本实施例中，空洞预制箱的俯视结构示意图，为便于理解与观察其位置，实际位于伸缩底盘11下方的滑块滑槽配合结构以加粗的实线示出。图5为本实施例中，伸缩底盘与收集盘的滑动配合结构示意图。图6为本实施例中，抽拉式窗口的结构示意图。
24.如图1所示，本实施例中，道路地下土体空洞模型预制装置包括空洞预制箱1、地下土体模型箱2、升降装置3、土体压实装置4。
25.如图2
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5所示，空洞预制箱1包括伸缩底盘11、柔性橡胶罩12、石蜡模型13、电热丝加热器、收集盘15、引流槽16。伸缩底盘11包括对称布置的两个，每个伸缩底盘11均包括底板和沿底板边缘设置且一侧敞开的直立侧板，形成顶部与一侧敞开的结构，两个伸缩底盘11敞开的一侧相对设置。如图4所示，所示底板为矩形，侧板由依次垂直的三块直立板组成。在其他实施例中，底板可选择其他适宜形状，例如半圆形，则侧板相应地为弧形。伸缩底盘
11下为收集盘15，伸缩底盘11相对于收集盘15水平延伸的边缘可滑动地设置在收集盘15上，使得两伸缩底盘11可相对靠近与分离。例如图4和5所示，收集盘15包括从相对的两侧向外水平延伸的边缘，两侧水平延伸的边缘上设置有沿伸缩底盘11滑动方向延伸的滑槽，伸缩底盘11的底板底部设置与滑槽配合的滑块151，为更好地保持伸缩底盘11的相对稳定，可采用如图5所示滑块嵌入滑槽的结构。如图2所示，伸缩底盘11的底板的上表面优选为向敞开的一侧向下倾斜的斜面，以利于融化后的石蜡流入收集盘15。收集盘15垂直伸缩底盘11滑动方向的一侧设置有从底部向上延伸与引流槽16连通的开口，融化后的石蜡经收集盘15收集后从引流槽16流出。为便于融化后的石蜡的流动，收集盘15和引流槽16的底部或底部的上表面均可设置为v形。引流槽16设置为多节伸缩式的，顶部与底部封闭，两端开口。如图3和4所示。石蜡模型13放置在两个伸缩底盘11围出的空间内，柔性橡胶罩12从上方套在两个伸缩底盘11上，将石蜡模型13覆盖在两个伸缩底盘11围出的空间内。柔性橡胶罩12可以是从上至下完全罩住伸缩底盘11，也可以是罩住伸缩底盘11的上部。石蜡模型13被伸缩底盘11夹持的部分优选与之形状匹配，之上的部分则与所需空洞形状匹配。电热丝加热器包括电热丝14和与电热丝电连接的外置电源(未示出)，电热丝14可以固定在伸缩底盘11的底板的上表面，也可以嵌在底板的上表面内。图中引流槽16与收集盘15呈一定角度以方便融化后的石蜡流出，但也可使其底部与收集盘15的底部处于同一水平面。由于用于室内试验，例如图谱采集时，可以仅以石蜡模型13融化后形成的空洞的上半部分作为研究对象，因此，即便融化后的石蜡不能完全从引流槽16流出，甚至存留在收集盘15内，依然也是许可的。
26.如图1所示，地下土体模型箱2包括四块依次垂直竖直放置的刚性加载板21，围成容纳土体和空洞预制箱1的空间。四块刚性加载板21包括对向设置的两组刚性加载板21，其中一组固定在升降装置3的升降台31上，另一组可活动地竖直放置在升降台31上。相邻的刚性加载板21通过伸缩折叠板22相连。固定的两块刚性加载板21上或其中之一上设置有抽拉式窗口211，如图1和6所示，即包括开设在刚性加载板21上的开口和覆盖该开口的抽拉板结构，抽拉板结构包括抽拉板和位于开口两侧固定在刚性加载板21上的截面呈l形的限位滑槽，抽拉板可沿限位滑槽移动，且由其压靠在刚性加载板21上。开口一般选择矩形开口。通过抽拉该抽拉板实现抽拉式窗口的打开与关闭。抽拉式窗口可以是上下抽拉，也可以是左右抽拉。两块活动设置的刚性加载板21与伸缩折叠板22可以采用可拆卸方式连接，便于模型的取出。
27.升降装置3包括用作工作台的升降台31和从下方支撑升降台31的液压千斤顶32，本实施例中液压千斤顶32包括四个，分别位于方形的升降台31的四个角部。液压千斤顶32与作为压力源的压力泵33连接。
28.土体压实装置包括两个液压千斤顶41，分别位于两个活动的刚性加载板21的外侧，为其提供所需施加的压力，压力源可选择多管路液压泵站42。
29.本实施例中，还可包括石蜡模具17，引流槽16下部开口可在需要时与石蜡模具17连通。石蜡模具17可以是多种规格的，以满足不同形状、尺寸的石蜡模型的制备。
30.该道路地下土体空洞模型预制装置在使用时，地下土体模型箱2的伸缩折叠板22处在展开状态。首先在地下土体模型箱2内填装土体并，边装边压实，在未装满之前先停止装填，然后将预制好的石蜡模型13夹持在两个伸缩底盘11内，罩上柔性橡胶罩12。然后将装有石蜡模型13的空洞预制箱1放置在已装填的土体上。空洞预制箱1放置时，使得伸缩底盘
11的滑动方向垂直于活动的刚性加载板21，并将引流槽16的出口抵在抽拉式窗口上。随后继续装填土体至充满整个地下土体模型箱2，边装填土体边从上方压实。通过多管路液压泵站42为液压千斤顶41提供压力，进而通过液压千斤顶41推动活动的两块刚性加载板21，此时伸缩折叠板22折叠，土体进一步压实。地下土体模型预制完成后，打开抽拉式窗口211，将引流槽16通过抽拉式窗口211拉出，并连接到石蜡模具17。将电热丝14通电，加热石蜡模型13，融化的石蜡通过收集盘15和引流槽16流入石蜡模具17，进行石蜡模型13重铸。待石蜡融化完毕后，地下空洞模型预制完成。释放两块活动的刚性加载板21两侧的液压千斤顶41的压力，通过升降装置3将地下土体模型箱2抬升或调整至合适的操作高度，移动地下土体模型箱2中的两块活动的刚性加载板21，或将二者至少之一拆除，将已压实的土体和空洞预制箱取出，完成操作流程。融化后的石蜡可在石蜡模具17中完成重铸，实现材料的重复利用。
31.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。