CN112309222A - 一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，具体涉及教学用具技术领域，包括底板，所述底板的上表面与盒体的下表面固定连接，所述盒体的上表面通过两个合页铰接有盖板，所述盖板下表面的左右两侧均通过销轴活动连接有多级伸缩杆。本发明通过设置底板、盖板、把手、多级伸缩杆、滑动套、透明盒、底座、隧道衬砌、环向排水管、旋转组件、固定板和连接板，盖板封住盒体时即可完成对该演示装置的收纳，反之打开盖板的同时可将演示装置伸出，便于学生进行观察的同时方便老师进行演示操作，通过一体化设置的演示装置，无需通过零散的器具进行拆装，且携带时十分方便，不易浪费老师教学的时间，有利于对多班级进行频繁演示。

Description

一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置

技术领域

本发明涉及教学用具技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置。

背景技术

隧道修建和运营过程中，地下水问题是困扰隧道设计、施工的一个关键问题，通过合理的排水使矿山法隧道二次衬砌原则上不承受水压作用，从结构角度出发，应达到运营中的隧道洞内不能成为地下水流经的通道，隧道衬砌背后必须形成一个纵横交错、不易堵塞的排水系统。

在地下隧道中，因隧道的特殊条件限制，大多情况下的隧道排水系统不易充分体现出，仅仅通过老师的讲解不利于学生理解分析，很难直观的反应隧道排水的具体情况，现有的教具中仅仅通过多个管道进行互通的方式来进行体现，不易模拟地下隧道的具体布局来进行演示，影响教学的效果，而且所使用的器具较为杂乱，组装及携带时十分不便，影响老师教学的时间，不利于对多班级进行频繁演示，因此需一种便携且使用方便的地下隧道排水模型演示装置。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，本发明所要解决的技术问题是：现有的教具中仅仅通过多个管道进行互通的方式来进行体现，不易模拟地下隧道的具体布局来进行演示，影响教学的效果，而且所使用的器具较为杂乱，组装及携带时十分不便，影响老师教学的时间，不利于对多班级进行频繁演示的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，包括底板，所述底板的上表面与盒体的下表面固定连接，所述盒体的上表面通过两个合页铰接有盖板，所述盖板下表面的左右两侧均通过销轴活动连接有多级伸缩杆，两个多级伸缩杆的底端均通过销轴与同一个滑动套的上表面活动连接，所述滑动套内套接有透明盒，所述透明盒内设置有隧道衬砌，所述隧道衬砌的下表面设置有底座。

所述隧道衬砌的内部设有环向排水管，所述环向排水管与两个导水管相连通，两个导水管分别设置在隧道衬砌的左右两侧面，所述环向排水管的两端与两个集水槽相连通，两个集水槽均开设在底座的上表面，所述集水槽内壁的背面设置有出水阀，两个集水槽内壁相互靠近的一面均通过连接管与水箱的左右两侧面相连通，所述水箱卡接在底座内，所述水箱的上表面与隧道衬砌的下表面相连通。

所述隧道衬砌内壁的下方设置有支板，所述支板的下表面与滤板的上表面相搭接，所述底座固定连接在透明盒的内壁，所述水箱卡接在透明盒内壁的底部，所述水箱的正面设置有排放阀，所述透明盒正面的左右两侧均设置有阀门。

作为本发明的进一步方案：所述环向排水管正面的左右两侧均连通有维护管，所述维护管的一侧设置有进水阀。

作为本发明的进一步方案：所述透明盒和水箱的下表面均与连接板的上表面固定连接，所述连接板的下表面与固定板的上表面搭接，所述固定板的上表面开设有若干个凹槽，所述凹槽内壁的下表面与限位组件的底端固定连接，所述限位组件的顶端卡接在卡槽内，若干个卡槽均开设在连接板的下表面。

作为本发明的进一步方案：所述限位组件包括弹簧，所述弹簧的两端分别与凸块的下表面和凹槽内壁的下表面固定连接，所述凸块卡接在卡槽内，所述凸块的顶部设置为弧面。

作为本发明的进一步方案：所述固定板上表面的中部卡接有旋转组件，所述旋转组件的顶端与连接板的下表面固定连接。

作为本发明的进一步方案：所述底板上表面的左右两侧均开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，两个滑块的上表面均与固定板的下表面固定连接，所述滑块和滑槽的形状均设置为T形。

作为本发明的进一步方案：所述隧道衬砌的顶部设置有入口，所述隧道衬砌内壁的左右两侧面均设置有导水板，所述盖板的上表面和盒体的上表面均设置有把手，所述导水管的顶端设置有滤头。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过设置底板、盖板、把手、多级伸缩杆、滑动套、透明盒、底座、隧道衬砌、环向排水管、旋转组件、固定板和连接板，在对该演示设备进行收纳时，老师可通过握持盖板上的把手向下翻转，使得盖板在旋转的过程中可挤压多级伸缩杆，使得多级伸缩杆在缩短的过程中可带动滑动套向盒体内部进行移动，盖板封住盒体时即可完成对该演示装置的收纳，反之打开盖板的同时可将演示装置伸出，便于学生进行观察的同时方便老师进行演示操作，通过一体化设置的演示装置，无需通过零散的器具进行拆装，且携带时十分方便，不易浪费老师教学的时间，有利于对多班级进行频繁演示；

2、本发明通过设置滑动套、透明盒、隧道衬砌、环向排水管、导水管、集水槽、连接管、水箱、支板、弹簧、凸块和卡槽，在进行演示操作时，老师可将水从隧道衬砌外壁及内部淋下，水可通过隧道衬砌外壁设置的导水管与环向排水管流通，水可进入至集水槽内，且两个集水槽内水可通过连接管进入至水箱内，且隧道衬砌内壁的水可通过导水板及支板流入水箱内，即可完成整个排水模拟演示过程，因以上结构为透明材料制成，使得学生更加直观的对排水系统进行了解，因连接板与固定板通过旋转组件相连，可对隧道衬砌的角度进行调整，通过弹簧与凸块之间的相互配合，有效对隧道衬砌进行限位，便于不同位置的学生进行观看，进一步提高教学的效果；

3、本发明通过设置导水管、集水槽、维护管、环向排水管、滑块、滑槽、底板和固定板，因环向排水管上设有维护管，使维护管可对该演示装置中管路进行维护，以便于解决该装置内部管线产生冻胀和堵塞现象，通过滑块与滑槽之间的相互配合，使得多级伸缩杆伸缩的过程中透明盒更加稳定的在盒体内前后移动，提高了该演示装置的稳定性，因设置有透明盒，便于学生观看演示过程中同时防止水溅出四周。

附图说明

图1为本发明正视的剖面结构示意图；

图2为本发明隧道衬砌正视的剖面结构示意图；

图3为本发明多级伸缩杆右视的结构示意图；

图4为本发明环向排水管俯视的剖面结构示意图；

图5为本发明A处放大的结构示意图；

图6为本发明连接板仰视的结构示意图；

图中：1底板、2盒体、3盖板、4多级伸缩杆、5滑动套、6透明盒、7隧道衬砌、8底座、9环向排水管、10入口、11导水管、12集水槽、13出水阀、14连接管、15水箱、16排放阀、17滤板、18支板、19维护管、20阀门、21滤头、22导水板、23连接板、24旋转组件、25固定板、26滑块、27滑槽、28限位组件、281凸块、282弹簧、29卡槽、30凹槽、31把手。

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1-6所示，本发明提供了一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，包括底板1，底板1的上表面与盒体2的下表面固定连接，盒体2的上表面通过两个合页铰接有盖板3，通过盖板3与多级伸缩杆4之间的相互配合，在对该演示设备进行收纳时，老师可通过握持盖板3上的把手31向下翻转，使得盖板3在旋转的过程中可挤压多级伸缩杆4，使得多级伸缩杆4在缩短的过程中可带动滑动套5向盒体2内部进行移动，盖板3封住盒体2时即可完成对该演示装置的收纳，便于老师进行携带该装置，十分适用，盖板3下表面的左右两侧均通过销轴活动连接有多级伸缩杆4，两个多级伸缩杆4的底端均通过销轴与同一个滑动套5的上表面活动连接，滑动套5内套接有透明盒6，因设置有透明盒6，便于学生观看演示过程中同时防止水溅出四周，透明盒6内设置有隧道衬砌7，隧道衬砌7的下表面设置有底座8。

隧道衬砌7的内部设有环向排水管9，环向排水管9与两个导水管11相连通，两个导水管11分别设置在隧道衬砌7的左右两侧面，环向排水管9的两端与两个集水槽12相连通，两个集水槽12均开设在底座8的上表面，集水槽12内壁的背面设置有出水阀13，两个集水槽12内壁相互靠近的一面均通过连接管14与水箱15的左右两侧面相连通，水箱15卡接在底座8内，水箱15的上表面与隧道衬砌7的下表面相连通。

隧道衬砌7内壁的下方设置有支板18，支板18的下表面与滤板17的上表面相搭接，底座8固定连接在透明盒6的内壁，水箱15卡接在透明盒6内壁的底部，水箱15的正面设置有排放阀16，透明盒6正面的左右两侧均设置有阀门20。

如图1、4和6所示，环向排水管9正面的左右两侧均连通有维护管19，维护管19的一侧设置有进水阀，通过设置维护管19，因环向排水管9上设有维护管19，使维护管19可对该演示装置中管路进行维护，以便于解决该装置内部管线产生冻胀和堵塞现象，透明盒6和水箱15的下表面均与连接板23的上表面固定连接，连接板23的下表面与固定板25的上表面搭接，固定板25的上表面开设有若干个凹槽30，凹槽30内壁的下表面与限位组件28的底端固定连接，限位组件28的顶端卡接在卡槽29内，若干个卡槽29均开设在连接板23的下表面，通过设置导水管11、环向排水管9、集水槽12、透明盒6与连接管14，水可通过隧道衬砌7外壁设置的导水管11与环向排水管9流通，水可进入至集水槽12内，且两个集水槽12内水可通过连接管14进入至水箱15内，且隧道衬砌7内壁的水可通过导水板22及支板18流入水箱15内，即可完成整个排水模拟演示过程，因以上结构为透明材料制成，使得学生更加直观的对排水系统进行了解。

如图1和5所示，限位组件28包括弹簧282，弹簧282的两端分别与凸块281的下表面和凹槽30内壁的下表面固定连接，凸块281卡接在卡槽29内，凸块281的顶部设置为弧面，固定板25上表面的中部卡接有旋转组件24，旋转组件24的顶端与连接板23的下表面固定连接，通过弹簧282、凸块281、卡槽29和旋转组件24之间的相互配合，因连接板23与固定板25通过旋转组件24相连，可对隧道衬砌7的角度进行调整，通过弹簧282与凸块281之间的相互配合，有效对隧道衬砌7进行限位，便于不同位置的学生进行观看，进一步提高教学的效果。

如图1和2所示，底板1上表面的左右两侧均开设有滑槽27，滑槽27内滑动连接有滑块26，两个滑块26的上表面均与固定板25的下表面固定连接，滑块26和滑槽27的形状均设置为T形，通过滑块26与滑槽27之间的相互配合，使得多级伸缩杆4伸缩的过程中透明盒6更加稳定的在盒体2内前后移动，提高了该演示装置的稳定性，隧道衬砌7的顶部设置有入口10，隧道衬砌7内壁的左右两侧面均设置有导水板22，盖板3的上表面和盒体2的上表面均设置有把手31，导水管11的顶端设置有滤头21。

本发明工作原理：在对该装置进行收纳时，老师可通过握持盖板3上的把手31向下翻转，使得盖板3在旋转的过程中可挤压多级伸缩杆4，使得多级伸缩杆4在缩短的过程中可带动滑动套5向盒体2内部进行移动，盖板3封住盒体2时即可完成对该演示装置的收纳，使用该装置时，老师可通过把手31向上翻转盖板3，使得盖板3旋转的过程中可通过两个多级伸缩杆4拉动透明盒6向前移动，在进行演示操作时，老师可将水从隧道衬砌7外壁及内部淋下，水可通过隧道衬砌7外壁设置的导水管11与环向排水管9流通，水可进入至集水槽12内，且两个集水槽12内水可通过连接管14进入至水箱15内，且隧道衬砌7内壁的水可通过导水板22及支板18流入水箱15内，即可完成整个排水模拟演示过程，当需要将透明盒6内的水排出时，老师可通过打开透明盒6上的两个阀门20，即可完成对水的排放。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的上表面与盒体(2)的下表面固定连接，所述盒体(2)的上表面通过两个合页铰接有盖板(3)，所述盖板(3)下表面的左右两侧均通过销轴活动连接有多级伸缩杆(4)，两个多级伸缩杆(4)的底端均通过销轴与同一个滑动套(5)的上表面活动连接，所述滑动套(5)内套接有透明盒(6)，所述透明盒(6)内设置有隧道衬砌(7)，所述隧道衬砌(7)的下表面设置有底座(8)；

所述隧道衬砌(7)的内部设有环向排水管(9)，所述环向排水管(9)与两个导水管(11)相连通，两个导水管(11)分别设置在隧道衬砌(7)的左右两侧面，所述环向排水管(9)的两端与两个集水槽(12)相连通，两个集水槽(12)均开设在底座(8)的上表面，所述集水槽(12)内壁的背面设置有出水阀(13)，两个集水槽(12)内壁相互靠近的一面均通过连接管(14)与水箱(15)的左右两侧面相连通，所述水箱(15)卡接在底座(8)内，所述水箱(15)的上表面与隧道衬砌(7)的下表面相连通；

所述隧道衬砌(7)内壁的下方设置有支板(18)，所述支板(18)的下表面与滤板(17)的上表面相搭接，所述底座(8)固定连接在透明盒(6)的内壁，所述水箱(15)卡接在透明盒(6)内壁的底部，所述水箱(15)的正面设置有排放阀(16)，所述透明盒(6)正面的左右两侧均设置有阀门(20)。

2.根据权利要求1所述的一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，其特征在于：所述环向排水管(9)正面的左右两侧均连通有维护管(19)，所述维护管(19)的一侧设置有进水阀。

3.根据权利要求1所述的一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，其特征在于：所述透明盒(6)和水箱(15)的下表面均与连接板(23)的上表面固定连接，所述连接板(23)的下表面与固定板(25)的上表面搭接，所述固定板(25)的上表面开设有若干个凹槽(30)，所述凹槽(30)内壁的下表面与限位组件(28)的底端固定连接，所述限位组件(28)的顶端卡接在卡槽(29)内，若干个卡槽(29)均开设在连接板(23)的下表面。

4.根据权利要求3所述的一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，其特征在于：所述限位组件(28)包括弹簧(282)，所述弹簧(282)的两端分别与凸块(281)的下表面和凹槽(30)内壁的下表面固定连接，所述凸块(281)卡接在卡槽(29)内，所述凸块(281)的顶部设置为弧面。

5.根据权利要求3所述的一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，其特征在于：所述固定板(25)上表面的中部卡接有旋转组件(24)，所述旋转组件(24)的顶端与连接板(23)的下表面固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，其特征在于：所述底板(1)上表面的左右两侧均开设有滑槽(27)，所述滑槽(27)内滑动连接有滑块(26)，两个滑块(26)的上表面均与固定板(25)的下表面固定连接，所述滑块(26)和滑槽(27)的形状均设置为T形。

7.根据权利要求1所述的一种用于教学的地下隧道排水模型演示装置，其特征在于：所述隧道衬砌(7)的顶部设置有入口(10)，所述隧道衬砌(7)内壁的左右两侧面均设置有导水板(22)，所述盖板(3)的上表面和盒体(2)的上表面均设置有把手(31)，所述导水管(11)的顶端设置有滤头(21)。

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