CN109300377A - 可调节角度的落石防护网试验模型装置 - Google Patents

可调节角度的落石防护网试验模型装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109300377A
CN109300377A CN201811235963.4A CN201811235963A CN109300377A CN 109300377 A CN109300377 A CN 109300377A CN 201811235963 A CN201811235963 A CN 201811235963A CN 109300377 A CN109300377 A CN 109300377A
Authority
CN
China
Prior art keywords
falling rocks
angle
protective net
rock
fall protection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811235963.4A
Other languages
English (en)
Inventor
杨为民
房忠栋
石少帅
李术才
林春金
胡杰
谢肖坤
巴兴之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN201811235963.4A priority Critical patent/CN109300377A/zh
Publication of CN109300377A publication Critical patent/CN109300377A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/40Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for geology
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F7/00Devices affording protection against snow, sand drifts, side-wind effects, snowslides, avalanches or falling rocks; Anti-dazzle arrangements ; Sight-screens for roads, e.g. to mask accident site
    • E01F7/04Devices affording protection against snowslides, avalanches or falling rocks, e.g. avalanche preventing structures, galleries
    • E01F7/045Devices specially adapted for protecting against falling rocks, e.g. galleries, nets, rock traps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了调节角度的落石防护网试验模型装置,包括防护网布设系统、落石弹射装置及信息采集系统;防护网布设系统,实现防护网不同角度的布设;落石弹射装置,其设置在防护网布设系统的一侧,包括壳体、落石弹射通道、空气压缩机、液压伸缩杆和底座;所述的底座上设有一个支撑架,在所述的支撑架的上方设有所述壳体,壳体与支撑架之间通过两个液压伸缩杆相连;在所述的壳体内设有落石弹射通道,落石弹射通道设有三个端口,一个端口用于投入落石,一个端口用于投出落石,一个端口与空气压缩机相连;通过控制两个液压伸缩杆以及空气压缩机来实现落石掉落角度、速度的控制;信息采集系统,可实现对防护网受力变形情况的信息收集。

Description

可调节角度的落石防护网试验模型装置
技术领域
本发明涉及山体防护网试验技术领域,特别涉及一种可布设多层网并且分别单独控制其角度的落石防护网试验装置。
背景技术
落石是一种山区常发的地质灾害,多由地壳运动或者雨水冲刷导致山坡表层岩体松动而引起。落石对工程施工及人员安全造成巨大的威胁,且落石一旦发生即有不可控性,因此,如何做好落石的防护显得尤为关键。
目前,大多是采用防护网进行被动防护,但由于落石尺寸大小不一,方向不定,所以进行防护时很难达到预期效果。如何针对不同工况对防护网进行室内试验,确定所需防护网个数以及合理布设角度是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可调节角度的落石防护网试验模型,可以布设多层网,并且便于分别独立调节防护网角度,以便适用于多种不同工况试验要求。
本发明采用的技术方案如下:
调节角度的落石防护网试验模型装置,包括防护网布设系统、落石弹射装置及信息采集系统;
所述的防护网布设系统,实现防护网不同角度的布设;
所述落石弹射装置,其设置在防护网布设系统的一侧,包括壳体、落石弹射通道、空气压缩机、液压伸缩杆和底座;所述的底座上设有一个支撑架,在所述的支撑架的上方设有所述壳体,壳体与支撑架之间通过两个液压伸缩杆相连;在所述的壳体内设有落石弹射通道,落石弹射通道设有三个端口,一个端口用于投入落石,一个端口用于投出落石,一个端口与空气压缩机相连;通过控制两个液压伸缩杆以及空气压缩机来实现落石掉落角度、速度的控制。
所述信息采集系统,可实现对防护网受力变形情况的信息收集。
进一步的,所述的防护网布设系统,包括底板、支撑板、滑轨、滑块和防护网;所述的底板的两侧设有与其相连的支撑板,在两个所述的支撑板内侧均设有上滑轨和下滑轨,每个滑轨上安装有多个滑块;所述的防护网的四个角分别安装在四个滑轨的四个滑块上。
进一步的,两个所述支撑板上的上滑轨和下滑轨相互平行。
进一步的,每个滑轨上设置有多个滑块,用于连接不同的防护网。
进一步的,所述防护网四周固定于高强钢丝绳上,防护网四角通过钢丝绳固定于拉环上;所述的拉环固定在滑块上;根据不同工况要求,钢丝绳长短可调整。
进一步的,所述滑轨下方标有刻度,可以通过数学计算得到防护网角度;或者通过电子仪器测量得防护网角度。
进一步的,所述信息采集系统,包括高速摄像机和计算机;所述高速摄像机分别安装在支撑板顶部与底部,用于试验过程图像采集;所述计算机用于记录岩石的运动轨迹以及防护网宏观变形过程。
进一步的,通过控制所述的空气压缩机的压力大小,给予落石以不同的初速度。
进一步的,通过控制两个所述的液压伸缩杆的伸缩长度,从而实现落石角度的调整。
进一步的,所述的支撑架包括横向撑和竖向撑;竖向撑是由数榀可独立操作的钢单元框架经螺栓拼接而成,选用不同榀数的单元框架进行拼接,可调整整个落石弹射装置的高度。
进一步的,在落石弹射装置外表面水平固定量角器,可测量每次弹射时的角度。
本发明的有益效果如下:
本发明述及的落石防护网试验模型装置,通过防护网布设系统、落石弹射装置、信息采集系统的高效配合可靠地模拟了山区常发的落石地质灾害;落石弹射装置可全权通过计算机来调节空气压缩机与液压控制系统的工作,实现弹射出的落石具有不同的方向跟初速度;通过改变实验所用岩石的重量以及空气压缩机的压力来模拟不同崩塌落石对防护网布设角度的影响;可通过改变固定机构中滑块之间的距离来固定不同外径的防护网,实现不同角度防护网的冲击破坏试验;数据采集分析机构中高速摄像机进行试验过程图像采集,并通过计算机中的配套软件记录记录岩石的运动轨迹以及防护网宏观变形过程。最终确定防护网角度最优组合,为实际工程中防护网的布设提供试验依据,做到安全防护。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的主体三维结构示意图。
图2、图3为落石弹射装置结构示意图。
图4为变角度落石弹射装置结构示意图。
图5为滑轨滑块结构示意图。
图6为防护网示意图。
其中,1—底板,2—支撑板,3—滑轨,4—滑块,5—拉环,6—钢丝绳,7-防护网,8-落石弹射装置,9-刻度尺,10-计算机,11-落石弹射通道,11-1第一端口;11-2第二端口;11-3第三端口;12-空气压缩机,13-液压伸缩杆,14-量角器,15-底板,16-高速摄像机,17-落石,18-横向钢板撑,19-输油管道,20-钢单元框架,21-液压控制系统,22-底座,23-液压伸缩杆。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合;
为了方便叙述,本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或为一体;可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部连接,或者两个元件的相互作用关系,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
正如背景技术所介绍的,现有技术中大多是采用防护网进行被动防护,如何针对不同工况对防护网进行室内试验,确定所需防护网个数以及合理布设角度是一个亟待解决的问题,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种山体防护网性能测试试验模型。
本申请的一种典型的实施方式中,如图1所示,一种山体防护网性能测试试验模型,包括防护网布设系统、落石弹射装置及信息采集系统,防护网布设系统包括底板1,支撑板2,滑轨3,滑块4,拉环5,钢丝绳6,防护网7,刻度尺9;落石弹射装置包括落石弹射通道11,空气压缩机12,液压伸缩杆13,量角器14,底板15,落石17,横向钢板撑18,输油管道19,钢单元框架20,液压控制系统21,底座22,液压伸缩杆23;信息采集系统包括计算机10和高速摄像机16。
本实施例通过实现双层防护网最优布设方式的测试试验进行本发明的解释。
将双侧底板1固定于试验场地,两侧支撑板2分别固定于底板1上,两侧滑轨3分别固定于支撑板2内侧,接有拉环5的滑块4套于两侧滑轨3上,如图1、图4所示;滑轨3包括四个,两个支撑板上各设置两个,上、下滑轨相互平行;防护网的四个角分别安装在四个滑轨的四个滑块上。
将落石弹射装置固定于防护网布设系统前方,圆柱壳体安装于防护网布设系统的一侧,落实弹射通道11固定于圆柱壳体内部,落石弹射通道设有三个端口,第一端口11-1用于投入落石,第二端口11-2用于投出落石,第三端口11-3与空气压缩机12相连;空气压缩机12安装在圆柱壳体底右侧,液压伸缩杆23与液压伸缩杆13均通过输油管道19与液压控制系统21相连,其顶端固定在圆柱壳体底部,底端经由底板15固定在横向钢板撑18上,量角器14固定在弹射装置上,钢板架20是由数榀可独立操作的高强度合金钢单元框架经螺栓拼接而成,其下部固定在底座22上。根据试验需要通过计算机调整落石弹射装置,设置落石的角度及初始速度,如图2、3所示。具体的,通过控制所述的空气压缩机的压力大小,给予落石以不同的初速度;通过控制两个所述的液压伸缩杆的伸缩长度,从而实现落石角度的调整;当两个液压伸缩杆高度一致时,落石弹射通道的第二端口11-2水平设置,当液压伸缩杆23比液压伸缩杆13低时,落石弹射通道的第二端口11-2向下倾斜;当液压伸缩杆23比液压伸缩杆13高时,落石弹射通道的第二端口11-2向上倾斜(如图4所示)。
进一步的,将两个防护网7四边分别固定于钢丝绳6上,如图5所示。确定所需研究防护网倾斜角度,将滑块4滑至滑轨3合适位置并固定;将所述防护网7四角分别通过钢丝绳6固定于对应滑块4上,如图1所示;在防护网7上连接监测元件,应用信息采集系统进行相关信息采集.
优选的,采用高速摄像机进行试验过程图像采集;并通过计算机中的配套软件记录记录岩石的运动轨迹以及防护网宏观变形过程。
底板可固定在地面,底板与支撑板之间、支撑板与滑轨之间通过焊接或者螺栓连接。滑块通过销钉或者螺栓固定在滑轨上。
进一步的,进行防护网性能测试试验,一次试验结束后记录相关数据,调整滑块4位置实现防护网角度变化,重复试验;
分析各组试验数据,确定防护网角度最优组合,为实际工程中防护网的布设提供试验依据,做到安全防护。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,包括防护网布设系统、落石弹射装置及信息采集系统;
所述的防护网布设系统,实现防护网不同角度的布设;
所述落石弹射装置,其设置在防护网布设系统的一侧,包括壳体、落石弹射通道、空气压缩机、液压伸缩杆和底座;所述的底座上设有一个支撑架,在所述的支撑架的上方设有所述壳体,壳体与支撑架之间通过两个液压伸缩杆相连;在所述的壳体内设有落石弹射通道,落石弹射通道设有三个端口,一个端口用于投入落石,一个端口用于投出落石,一个端口与空气压缩机相连;通过控制两个液压伸缩杆以及空气压缩机来实现落石掉落角度、速度的控制;
所述信息采集系统,可实现对防护网受力变形情况的信息收集。
2.如权利要求1所述的调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,所述的防护网布设系统,包括底板、支撑板、滑轨、滑块和防护网;所述的底板的两侧设有与其相连的支撑板,在两个所述的支撑板内侧均设有上滑轨和下滑轨,每个滑轨上安装有多个滑块;所述的防护网的四个角分别安装在四个滑轨的四个滑块上。
3.如权利要求2所述的调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,两个所述支撑板上的上滑轨和下滑轨相互平行。
4.如权利要求2所述的调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,所述上滑轨和下滑轨下方标有刻度。
5.如权利要求2所述的调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,所述信息采集系统包括高速摄像机和计算机;所述高速摄像机分别安装在支撑板顶部与底部,用于试验过程图像采集;所述计算机用于记录岩石的运动轨迹以及防护网宏观变形过程。
6.如权利要求2所述的调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,所述防护网四周固定于钢丝绳上,防护网四角通过钢丝绳固定于拉环上;所述的拉环固定在滑块上。
7.如权利要求1所述的调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,通过控制所述的空气压缩机的压力大小,给予落石以不同的初速度。
8.如权利要求1所述的调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,通过控制两个所述的液压伸缩杆的伸缩长度,从而实现落石角度的调整。
9.如权利要求1所述的调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,所述的支撑架包括横向撑和竖向撑;竖向撑是由数榀可独立操作的钢单元框架经螺栓拼接而成,选用不同榀数的单元框架进行拼接,可调整整个落石弹射装置的高度。
10.如权利要求1所述的调节角度的落石防护网试验模型装置,其特征在于,在落石弹射装置外表面水平固定量角器,可测量每次弹射时的角度。
CN201811235963.4A 2018-10-23 2018-10-23 可调节角度的落石防护网试验模型装置 Pending CN109300377A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811235963.4A CN109300377A (zh) 2018-10-23 2018-10-23 可调节角度的落石防护网试验模型装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811235963.4A CN109300377A (zh) 2018-10-23 2018-10-23 可调节角度的落石防护网试验模型装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109300377A true CN109300377A (zh) 2019-02-01

Family

ID=65157651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811235963.4A Pending CN109300377A (zh) 2018-10-23 2018-10-23 可调节角度的落石防护网试验模型装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109300377A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110863442A (zh) * 2019-12-10 2020-03-06 广州力寄采矿设备有限公司 一种采石场边坡滚石减速防护设施
CN112611284A (zh) * 2020-12-10 2021-04-06 朱文武 一种用于煤矿爆破的便于收合的防护装置
CN113089513A (zh) * 2021-05-07 2021-07-09 四川省交通勘察设计研究院有限公司 一种适用于应急抢险可折叠式钢棚洞结构及其施工方法
WO2023236897A1 (zh) * 2022-06-07 2023-12-14 西南交通大学 一种落石灾害柔性防护结构非接触视觉监测系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104183182A (zh) * 2014-07-11 2014-12-03 山东大学 滚石运动规律模型试验装置与方法
CN104198149A (zh) * 2014-09-18 2014-12-10 成都理工大学 一种滚石冲击现场模拟测试装置
CN106017911A (zh) * 2016-08-11 2016-10-12 中国石油大学(华东) 多功能加载装置
CN106395254A (zh) * 2016-11-25 2017-02-15 攀枝花市钛海科技有限责任公司 用于刮板机的防护装置
KR101747423B1 (ko) * 2016-03-10 2017-06-14 부경대학교 산학협력단 자립식 토석류 방지 구조물
CN206745926U (zh) * 2017-03-15 2017-12-15 孙乐忠 一种网球发球装置
CN108168822A (zh) * 2017-12-12 2018-06-15 山东大学 边坡滚石防护结构冲击作用下受力监测模型试验系统及方法
CN108225707A (zh) * 2017-12-12 2018-06-29 山东大学 岩土工程边坡危岩落石现场试验的发射装置及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104183182A (zh) * 2014-07-11 2014-12-03 山东大学 滚石运动规律模型试验装置与方法
CN104198149A (zh) * 2014-09-18 2014-12-10 成都理工大学 一种滚石冲击现场模拟测试装置
KR101747423B1 (ko) * 2016-03-10 2017-06-14 부경대학교 산학협력단 자립식 토석류 방지 구조물
CN106017911A (zh) * 2016-08-11 2016-10-12 中国石油大学(华东) 多功能加载装置
CN106395254A (zh) * 2016-11-25 2017-02-15 攀枝花市钛海科技有限责任公司 用于刮板机的防护装置
CN206745926U (zh) * 2017-03-15 2017-12-15 孙乐忠 一种网球发球装置
CN108168822A (zh) * 2017-12-12 2018-06-15 山东大学 边坡滚石防护结构冲击作用下受力监测模型试验系统及方法
CN108225707A (zh) * 2017-12-12 2018-06-29 山东大学 岩土工程边坡危岩落石现场试验的发射装置及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110863442A (zh) * 2019-12-10 2020-03-06 广州力寄采矿设备有限公司 一种采石场边坡滚石减速防护设施
CN110863442B (zh) * 2019-12-10 2020-11-10 义乌国信土地规划咨询有限公司 一种采石场边坡滚石减速防护设施
CN112611284A (zh) * 2020-12-10 2021-04-06 朱文武 一种用于煤矿爆破的便于收合的防护装置
CN112611284B (zh) * 2020-12-10 2023-06-20 新疆永上爆破工程有限公司 一种用于煤矿爆破的便于收合的防护装置
CN113089513A (zh) * 2021-05-07 2021-07-09 四川省交通勘察设计研究院有限公司 一种适用于应急抢险可折叠式钢棚洞结构及其施工方法
WO2023236897A1 (zh) * 2022-06-07 2023-12-14 西南交通大学 一种落石灾害柔性防护结构非接触视觉监测系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109300377A (zh) 可调节角度的落石防护网试验模型装置
CN108020489B (zh) 充填型岩溶渗透破坏全过程模拟试验系统与方法
CN102175533B (zh) 超大型岩土工程三维模型试验系统
CN104265331B (zh) 一种模拟巷道突水注浆封堵的可视化试验系统装置
CN103076149B (zh) 预应力钢丝网冲击试验装置及试验方法
CN108168822A (zh) 边坡滚石防护结构冲击作用下受力监测模型试验系统及方法
CN106840892B (zh) 一种煤岩样真三轴竖向动静加载试验机
CN102853989B (zh) 摆式气弹模型及气弹模型测震风洞试验方法
CN108120428A (zh) 滚石运动轨迹重构及监测预警模型试验系统与方法
CN105388306A (zh) 一种可模拟倾斜岩层的全自动相似模拟试验装置及方法
CN109374856A (zh) 观测透明土模型内部三维空间变形的试验装置及使用方法
CN112924129B (zh) 高位危岩体防护结构冲击响应多维度大型模拟试验设备
CN102147342A (zh) 一种微小型飞行器结构静力试验系统
CN112595533A (zh) 一种盾构隧道地层作用模拟试验装置及其试验方法
CN107748204A (zh) 单颗粒煤矸冲击振动试验装置及其应用
CN211206823U (zh) 一种电缆路径仪性能评价装置
CN107764496A (zh) 用于模拟边坡滚石运动对明洞冲击的装置、方法及应用
CN108398341A (zh) 一种模拟崩塌落石损伤油气管道实验平台及应用方法
CN108088638A (zh) 一种机身蒙皮着水试验装置
CN111025422A (zh) 一种电缆路径仪性能评价装置及方法
CN108301295B (zh) 一种自动化地砖拆装设备
CN208060280U (zh) 一种边坡防护结构中单个圆环的多点多向检测试验装置
CN115472072A (zh) 一种路堤模型多种地质灾害作用模拟装置
CN211652270U (zh) 一种适用于多工况的土工模型实验压实装置
CN113551867A (zh) 一种用于风洞试验的纹影仪支架系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190201

RJ01 Rejection of invention patent application after publication