CN112198298B - 一种块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于边坡模拟技术领域，提供了块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置；包括：框架；边坡模型，设置于框架上的安装盘中，输水边坡模型采用的现场的土壤堆积而成；底料，设置在边坡模型底部，且设置在安装盘中，为边坡模型提供横向摩擦力；洒水部件，设置于边坡模型正上方；行驶部件，设置于边坡模型上方，模拟车辆在边坡模型上行驶，对其进行挤压；以及，侧压部件，设置于边坡模型一侧，且安装在框架上；其中，所述侧压部件包括对边坡模型进行压迫的挤压板，所述挤压板上下两端通过弹性杆固定安装在框架上，所述挤压板上还抵触有偏心轮，所述偏心轮与自转动的剌轮传动连接。

Description

一种块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置

技术领域

本发明涉及边坡模拟技术领域，具体是一种块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置。

背景技术

散体边坡颗粒间胶结作用差，受振动、雨水等影响易发生滑坡、泥石流等地质灾害。近年来，散体边坡发生滑坡甚至形成泥石流的地质灾害现象多有报道。分析研究散体边坡在振动、降雨等多因素耦合作用下的稳定性是预测和防治滑坡灾害必不可少的环节。

目前对于散体边坡的稳定性模拟装置其未能够完全的考虑边坡的各个因素对边坡的影响。因此，研发一种能够全面的模拟真实状况的实验装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置，包括：框架；

边坡模型，设置于框架上的安装盘中，输水边坡模型采用的现场的土壤堆积而成；

底料，设置在边坡模型底部，且设置在安装盘中，为边坡模型提供横向摩擦力；

洒水部件，设置于边坡模型正上方；

行驶部件，设置于边坡模型上方，模拟车辆在边坡模型上行驶，对其进行挤压；以及，

侧压部件，设置于边坡模型一侧，且安装在框架上；

其中，所述侧压部件包括对边坡模型进行压迫的挤压板，所述挤压板上下两端通过弹性杆固定安装在框架上，所述挤压板上还抵触有偏心轮，所述偏心轮与自转动的剌轮传动连接。

作为本发明进一步的方案：所述洒水部件包括固定安装在框架上的过渡箱，所述过渡箱上设置有进水管，所述进水管与输液泵的输出端连通，所述输液泵固定安装在框架上；所述过渡箱上设置有高度可调的活塞，所述过渡箱底部阵列设置有多个排水口。

作为本发明再进一步的方案：所述框架上设置有驱动活塞上下移动的驱动机构。

作为本发明再进一步的方案：所述驱动机构包括两个螺纹杆，两个螺纹杆下端均转动安装在活塞上螺纹孔上，两个螺纹杆转动安装在框架上，且两个螺纹杆上端均套置有第一齿轮，所述第一齿轮与电机输出端第二齿轮啮合，所述第二齿轮设置在电机的输出端，所述电机固定安装在框架上。

作为本发明再进一步的方案：所述输液泵外接水源。

作为本发明再进一步的方案：所述行驶部件包括高度可调的安装架，所述安装架底部转动安装有传送轮，所述传送轮上套置有传送皮带，所述传送皮带上阵列设置有压车，所述压车抵触在边坡模型上。

作为本发明再进一步的方案：所述安装架设置在伸缩缸的输出端，所述伸缩缸固定安装在框架上。

作为本发明再进一步的方案：所述安装盘底部设置有输水管，所述输水管上设置有多个与安装盘内部进水槽连通的连通管，所述安装盘上还设置有进水槽连通的出水孔。

作为本发明再进一步的方案：所述剌轮包括转盘和套置在转盘外侧的传动盘，所述传动盘与偏心轮传动连接，所述传动盘转动安装在转盘上，所述传动盘内部转动安装有锁杆，所述锁杆中间位置通过弹性件连接在传动盘上，所述锁杆远离传动盘一端插入至转盘上阵列设置的剌槽中，所述转盘与驱动电机传动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置洒水部件对边坡模型进行洒水，进而模拟雨天对边坡模型的影响，进而更加真实的模拟；通过设置行驶部件，对边坡模型表面进行挤压，进而模拟车辆在边坡模型上行驶；通过设置侧压部件模拟对边坡模型进行侧压，同时通过设置剌轮对偏心轮的位置进行锁定，进而能够很好对偏心轮的位置进行固定，保证侧压力；本发明实现了各种真实模拟，进而保证模拟效果。

附图说明

图1为块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置的结构示意图。

图2为块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置中剌轮的结构示意图。

图3为块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置中行驶部件的结构示意图。

图中：框架-1、弹性杆-2、挤压板-3、伸缩缸-4、安装架-5、传送轮-6、传送皮带-7、压车-8、过渡箱-9、进水管-10、排水口-11、活塞-12、螺纹杆-13、第一齿轮-14、第二齿轮-15、电机-16、输液泵-17、边坡模型-18、底料-19、进水槽-20、输水管-21、控制阀-22、转盘-23、传动盘-24、锁杆-25、偏心轮-26。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，为本发明实施例提供的一种块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置的结构图，包括：框架1；

边坡模型18，设置于框架1上的安装盘中，输水边坡模型18采用的现场的土壤堆积而成；

底料19，设置在边坡模型18底部，且设置在安装盘中，为边坡模型18提供横向摩擦力；

洒水部件，设置于边坡模型18正上方；

行驶部件，设置于边坡模型18上方，模拟车辆在边坡模型18上行驶，对其进行挤压，查看其变形情况；

侧压部件，设置于边坡模型18一侧，且安装在框架1上；

其中，所述侧压部件包括对边坡模型18进行压迫的挤压板3，所述挤压板3上下两端通过弹性杆2固定安装在框架1上，所述挤压板3上还抵触有偏心轮26，通过设置偏心轮26，调整偏心轮26的状态，进而实现给边坡模型18添加不同大小的侧压力，满足不同的侧压效果需求；所述偏心轮26与自转动的剌轮传动连接；通过设置剌轮设置便于对偏心轮26的位置进行锁定，进而能稳定对边坡模型18的挤压。

在本发明实施例中，通过设置洒水部件对边坡模型18进行洒水，进而模拟雨天对边坡模型18的影响，进而更加真实的模拟；通过设置行驶部件，对边坡模型18表面进行挤压，进而模拟车辆在边坡模型18上行驶；通过设置侧压部件模拟对边坡模型18进行侧压，同时通过设置剌轮对偏心轮26的位置进行锁定，进而能够很好对偏心轮26的位置进行固定，保证侧压力；本发明实现了各种真实模拟，进而保证模拟效果。

作为本发明的一种优选实施例，所述洒水部件包括固定安装在框架1上的过渡箱9，所述过渡箱9上设置有进水管10，所述进水管10与输液泵17的输出端连通，所述输液泵17固定安装在框架1上；所述过渡箱9上设置有高度可调的活塞12，所述过渡箱9底部阵列设置有多个排水口11。通过设置输液泵17定量的为过渡箱9提供水源。通过上活塞12，进而控制通过排水口11排出的水的速度，进而模拟不同大小雨落下的压力。

为了调整活塞12的高度，因此所述框架1上设置有驱动活塞12上下移动的驱动机构。

具体的，所述驱动机构包括两个螺纹杆13，两个螺纹杆13下端均转动安装在活塞12上螺纹孔上，两个螺纹杆13转动安装在框架1上，且两个螺纹杆13上端均套置有第一齿轮14，所述第一齿轮14与电机16输出端第二齿轮15啮合，所述第二齿轮15设置在电机16的输出端，所述电机16固定安装在框架1上。具体的，当电机16通电转动，通过第二齿轮15到能够两侧的第一齿轮14转动，第一齿轮14带动螺纹杆13转动，进而调整活塞12的位置，实现对过渡箱9内部空间的调整，进而使得通过排水口11排出的水以不同速度排出，进而能够真实模拟。

所述输液泵17外接水源，通过设置输液泵17为过渡箱9内部提供水源。

所述行驶部件包括高度可调的安装架5，所述安装架5底部转动安装有传送轮6，所述传送轮6上套置有传送皮带7，所述传送皮带7上阵列设置有压车8，所述压车8抵触在边坡模型18上，传送轮6转动，带动传送皮带7转动，进而带动压车8在边坡模型18上模拟行驶，模拟边坡模型18收到车辆压迫。

所述安装架5设置在伸缩缸4的输出端，所述伸缩缸4固定安装在框架1上，该设置进而能够调整安装架5的高度，进而模拟对边坡模型18的不同压力。

所述安装盘底部设置有输水管21，所述输水管21上设置有多个与安装盘内部进水槽20连通的连通管，所述安装盘上还设置有进水槽20连通的出水孔，出水孔用于为底料19供水，保证底料19的湿度，模拟真实地面。

所述输水管21上设置有控制阀22。

所述剌轮包括转盘23和套置在转盘23外侧的传动盘24，所述传动盘24与偏心轮26传动连接，所述传动盘24转动安装在转盘23上，所述传动盘24内部转动安装有锁杆25，所述锁杆25中间位置通过弹性件连接在传动盘24上，所述锁杆25远离传动盘24一端插入至转盘23上阵列设置的剌槽中，所述转盘23与驱动电机传动连接。通过该设置进而稳定的对偏心轮26进行固定，进而能够稳定的为边坡模型18提供侧压力。

本发明的工作原理是：输液泵17通电工作，将水输入至进水管10内部，通过调整电机16和第二齿轮15、14和螺纹杆13调整活塞12的高度，进而调整喷出排水口11的速度，满足不同喷水需求，同时控制输液泵17的出水量，模拟不同下雨状态；进而模拟雨天对边坡模型18的影响，进而更加真实的模拟；通过设置行驶部件，伸缩缸4调整传送轮6的高度，模拟不同压力，传送轮6转动使得传送皮带7带动压车8移动，模拟压车8在边坡模型18上行驶，进而模拟车辆在边坡模型18上行驶；通过设置剌轮转动带动偏心轮26转动，进而调整挤压板3的位置，进而实现对边坡模型18的侧压，同时通过设置剌轮对偏心轮26的位置进行锁定，进而能够很好对偏心轮26的位置进行固定，保证侧压力；本发明实现了各种真实模拟，进而保证模拟效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置，其特征在于，包括：框架（1）；

边坡模型（18），设置于框架（1）上的安装盘中；

底料（19），设置在边坡模型（18）底部，且设置在安装盘中，为边坡模型（18）提供横向摩擦力；

洒水部件，设置于边坡模型（18）正上方；

行驶部件，设置于边坡模型（18）上方，模拟车辆在边坡模型（18）上行驶，对其进行挤压；以及，

侧压部件，设置于边坡模型（18）一侧，且安装在框架（1）上；

其中，所述侧压部件包括对边坡模型（18）进行压迫的挤压板（3），所述挤压板（3）上下两端通过弹性杆（2）固定安装在框架（1）上，所述挤压板（3）上还抵触有偏心轮（26），所述偏心轮（26）与自转动的剌轮传动连接；

所述行驶部件包括高度可调的安装架（5），所述安装架（5）底部转动安装有传送轮（6），所述传送轮（6）上套置有传送皮带（7），所述传送皮带（7）上阵列设置有压车（8），所述压车（8）抵触在边坡模型（18）上；

所述剌轮包括转盘（23）和套置在转盘（23）外侧的传动盘（24），所述传动盘（24）与偏心轮（26）传动连接，所述传动盘（24）转动安装在转盘（23）上，所述传动盘（24）内部转动安装有锁杆（25），所述锁杆（25）中间位置通过弹性件连接在传动盘（24）上，所述锁杆（25）远离传动盘（24）一端插入至转盘（23）上阵列设置的剌槽中，所述转盘（23）与驱动电机传动连接。

2.根据权利要求1所述的块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置，其特征在于，所述洒水部件包括固定安装在框架（1）上的过渡箱（9），所述过渡箱（9）上设置有进水管（10），所述进水管（10）与输液泵（17）的输出端连通，所述输液泵（17）固定安装在框架（1）上；所述过渡箱（9）上设置有高度可调的活塞（12），所述过渡箱（9）底部阵列设置有多个排水口（11）。

3.根据权利要求2所述的块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置，其特征在于，所述框架（1）上设置有驱动活塞（12）上下移动的驱动机构。

4.根据权利要求3所述的块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置，其特征在于，所述驱动机构包括两个螺纹杆（13），两个螺纹杆（13）下端均转动安装在活塞（12）上螺纹孔上，两个螺纹杆（13）转动安装在框架（1）上，且两个螺纹杆（13）上端均套置有第一齿轮（14），所述第一齿轮（14）与电机（16）输出端第二齿轮（15）啮合，所述第二齿轮（15）设置在电机（16）的输出端，所述电机（16）固定安装在框架（1）上。

5.根据权利要求4所述的块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置，其特征在于，所述输液泵（17）外接水源。

6.根据权利要求1所述的块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置，其特征在于，所述安装架（5）设置在伸缩缸（4）的输出端，所述伸缩缸（4）固定安装在框架（1）上。

7.根据权利要求1所述的块体堆积散体边坡稳定性模拟实验装置，其特征在于，所述安装盘底部设置有输水管（21），所述输水管（21）上设置有多个与安装盘内部进水槽（20）连通的连通管，所述安装盘上还设置有进水槽（20）连通的出水孔。

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