CN113823168B - 一种边坡模型填筑方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及边坡填筑技术领域，具体而言，涉及一种边坡模型填筑方法、装置及系统，所述方法包括：获取边坡模型地层数据和第一阈值，发送根据第一信息控制所述边坡模型填筑装置内的加压板移动到指定位置，并调整好加压角度开始加压的命令；获取加压板板面的第一位移信息；计算所述边坡模型的压实控制系数得到所述边坡模型的压实控制系数；将所述所述边坡模型的压实控制系数与所述第一阈值进行对比，若所述压实控制系数大于所述第一阈值，则发送控制所述边坡模型填筑装置移动到未压实区域进行加压的命令，本发明通过设置填筑装置大大提高了边坡模型土体的压实度和压实一致性，也提高了边坡模型试验研究的效率和精确度。

Description

一种边坡模型填筑方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及边坡填筑技术领域，具体而言，涉及一种边坡模型填筑方法、装置及系统。

背景技术

边坡是一种常见的岩土体构造，广泛分布在各类建筑附近，边坡的稳定性与建筑安全性息息相关，边坡灾害可能会导致财产损失甚至人员伤亡，但目前对于边坡灾害的相关研究还主要在数值仿真和理论计算方面，在模型试验上的研究还存在较大的发展空间，而进行模型试验时需要对边坡进行填筑，现有的模型边坡填筑是通过人工填筑击实的，存在很大局限性，人工干扰大，压实度和压实一致性较差，边坡模型试验研究的效率和精确度也不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种边坡模型填筑方法、装置及系统，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一方面，本申请提供了一种边坡模型填筑方法，所述方法包括：获取第一信息，所述第一信息包括边坡模型地层数据和第一阈值，所述第一阈值为边坡模型的压实控制系数阈值；发送第一命令，所述第一命令为根据第一信息控制所述边坡模型填筑装置内的加压板移动到指定位置，并调整好加压角度开始加压的命令；获取第二信息，所述第二信息包括加压板板面的第一位移信息；将所述第二信息发送至第一模型，得到第三信息，所述第一模型为计算所述边坡模型的压实控制系数的模型，所述第三信息为所述边坡模型的压实控制系数；将所述第三信息与所述第一阈值进行对比，若所述第三信息大于所述第一阈值，则发送第二命令，所述第二命令为控制所述边坡模型填筑装置移动到未压实区域进行加压的命令。

可选地，所述发送第一命令，包括：

将所述第一信息内的所述边坡模型地层数据进行计算，得到第四信息，所述第四信息包括需要所述加压板的高度和需要所述加压板的第一倾斜角度；

发送第三命令，所述第三命令包括根据所述第四信息调整所述加压板的高度和所述加压板的倾斜角度，并发送让模型控制人员确定是够开始加压的命令至模型控制人员的通讯设备。

可选地，所述将所述第二信息发送至第一模型，得到第三信息，包括：

实时获取所述加压板板面的第一位移信息和加压板的重量信息，将所述加压板板面的第一位移信息转换成第五信息，所述第五信息为加压板板面的位移曲线信息；

将所述第五信息进行前后相减计算得到所述位移曲线信息的波动值，并根据所述加压板的重量信息和所述位移曲线信息的波动值进行计算得到所述边坡模型的压实控制系数。

可选地，所述将所述第三信息与所述第一阈值进行对比，还包括：

若所述第三信息小于所述第一阈值，则发送第四命令，所述第四命令包括继续在原位置进行重复加压，并实时获取所述边坡模型的边坡土层变化信息；

根据所述边坡土层变化信息判断所述边坡土层是否受力均匀，若所述土层变化信息为不均匀变化；

则获取所述加压板板面的第二位移信息，并根据所述加压板板面的第二位移信息计算所述加压板板面的第二倾斜角度；

发送第四命令，所述第四命令为根据所述加压板板面的第二倾斜角度实时调整加压板板面的倾斜角度的命令。

第二方面，本申请提供了一种边坡模型填筑装置，所述装置包括：

轨道结构，所述轨道结构上设置有边坡模型；

运动结构，所述运动结构通过滑轨与所述轨道结构滑动连接，所述滑轨上设置有滑轮，所述滑轮在所述轨道结构上往复滑动；

固定结构，所述固定结构的底部与所述运动结构固定相连，所述固定结构与所述运动结构相互垂直设置；

加压结构，所述加压结构底部的底面通过轴承与运动结构相连接，所述加压结构底部通过第二滑槽与所述运动结构上的第一滑块滑动相连；

连接结构，所述连接结构的一端与所述固定结构相连，所述连接结构的另一端与所述加压结构固定相连；以及

所述第一滑块固定设置在所述运动结构上，在所述加压结构往复加压时所述第一滑块在所述滑槽内往复运动。

可选地，所述运动结构包括有滑动轴、滑轮、支撑块和电机，所述滑轮设置在所述轨道结构内，所述滑轮与所述滑动轴固定相连，所述滑动轴的顶部与所述支撑块固定相连，所述支撑块内设置有电机，所述电机通过电线与所述滑动轴相连。

可选地，所述支撑块的上表面固定设置有耳板，所述耳板设置有两块，两块所述耳板平行设置，两块所述耳板均设置有通孔，所述耳板通过插销穿过通孔与所述加压结构铰接。

可选地，所述支撑块的上表面固定设置有耳板，所述耳板设置有两块，两块所述耳板平行设置，两块所述耳板均设置有通孔，所述耳板通过插销穿过通孔与所述加压结构铰接。

可选地，所述固定结构包括有固定板、蓄电池、限位槽、限位块、限位杆和定滑轮，所述固定板与所述蓄电池均垂直设置在所述运动结构正上方，所述固定板的侧壁与所述蓄电池固定相连，所述固定板内设置有限位槽，所述限位槽顶端与所述限位杆固定相连，所述限位杆上套设有限位块，所述限位杆和所述限位块上均设置有通孔，所述连接结构穿过所述通孔与所述定滑轮固定相连，所述定滑轮的底部与所述限位槽底部固定相连。

可选地，所述加压结构包括有加压板、连接板、螺纹柱和绞接接头，所述绞接接头通过插销与耳板铰接，所述绞接接头内设置滑槽，所述滑槽通过与所述运动结构相连接，所述绞接接头的顶部还设置第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与所述螺纹柱螺纹连接，所述螺纹柱的顶部与固定板上的第二螺纹孔相连，所述连接板的顶面与所述加压板固定相连，所述加压板侧壁上设置有卡扣，所述卡扣与所述连接结构的端部相连接，所述加压板的顶端固定设置有位移测量器。

第三方面，本申请提供了一种边坡模型填筑系统，所述系统包括：

第一获取模块，用于获取第一信息，所述第一信息包括边坡模型地层数据和第一阈值，所述第一阈值为边坡模型的压实控制系数阈值；

第一发送模块，用于发送第一命令，所述第一命令为根据第一信息控制所述边坡模型填筑装置内的加压板移动到指定位置，并调整好加压角度开始加压的命令；

第二获取模块，用于获取第二信息，所述第二信息包括加压板板面的第一位移信息；

第二发送模块，用于将所述第二信息发送至第一模型，得到第三信息，所述第一模型为计算所述边坡模型的压实控制系数的模型，所述第三信息为所述边坡模型的压实控制系数；

第三处理模块，用于将所述第三信息与所述第一阈值进行对比，若所述第三信息大于所述第一阈值，则发送第二命令，所述第二命令为控制所述边坡模型填筑装置移动到未压实区域进行加压的命令。

本发明的有益效果为：

本发明通过使用边坡模型填筑系统控制边坡模型填筑装置中的环形轨道来实现加压装置的环形运动，同时通过改变加压装置的长度和角度来实现对模型边坡的填筑，通过即时通讯来控制装置的运动，从而实现边坡的填筑，大大提高了边坡模型土体的压实度和压实一致性，也提高了边坡模型试验研究的效率和精确度，并且还可以根据不同的土体调整加压装置的加压力度和角度来对不同的边坡模型进行填筑。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中所述的一种边坡模型填筑方法流程示意图；

图2为本发明实施例中所述的一种边坡模型填筑系统结构示意图；

图3为本发明实施例中所述的一种边坡模型填筑结构示意图；

图4为图1中A处放大示意图。

图中标记：1、环形台面；2、环形轨道；3、第一滑槽；4、滑轮；5、滑动轴；6、支撑块；7、电机；8、定滑轮；9、固定板；10、限位槽；11、限位块；12、限位杆；13、拉绳；14、弹簧；15、加压板；16、卡扣；17、连接板；18、螺纹柱；19、耳板；20、铰接接头；21、蓄电池；22、信号接收器；23、位移测量器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种边坡模型填筑方法，其所述方法包括步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4和步骤S5。

步骤S1、获取第一信息，所述第一信息包括边坡模型地层数据和第一阈值，所述第一阈值为边坡模型的压实控制系数阈值；

步骤S2、发送第一命令，所述第一命令为根据第一信息控制所述边坡模型填筑装置内的加压板移动到指定位置，并调整好加压角度开始加压的命令；

步骤S3、获取第二信息，所述第二信息包括加压板板面的第一位移信息；

步骤S4、将所述第二信息发送至第一模型，得到第三信息，所述第一模型为计算所述边坡模型的压实控制系数的模型，所述第三信息为所述边坡模型的压实控制系数；

步骤S5、将所述第三信息与所述第一阈值进行对比，若所述第三信息大于所述第一阈值，则发送第二命令，所述第二命令为控制所述边坡模型填筑装置移动到未压实区域进行加压的命令。

可以理解的是本发明通过使用边坡模型填筑系统控制边坡模型填筑装置中的环形轨道来实现加压装置的环形运动，同时通过改变加压装置的长度和角度来实现对模型边坡的填筑，通过即时通讯来控制装置的运动，从而实现边坡的填筑，大大提高了边坡模型土体的压实度和压实一致性，也提高了边坡模型试验研究的效率和精确度，并且根据不同的土体调整加压装置的加压力度和角度来对不同的边坡模型进行填筑。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S2包括步骤 S21和步骤S22。

步骤S21、将所述第一信息内的所述边坡模型地层数据进行计算，得到第四信息，所述第四信息包括需要所述加压板的高度和需要所述加压板的第一倾斜角度；

步骤S22、发送第三命令，所述第三命令包括根据所述第四信息调整所述加压板的高度和所述加压板的倾斜角度，并发送让模型控制人员确定是够开始加压的命令至模型控制人员的通讯设备。

可以理解的是本发明通过对边坡模型的地层数据进行计算，得到需要加压的力度和倾斜角度，以此来确定加压板的加压角度和加压板的高度，并按照所述加压板的加压角度和加压板的高度进行加压，不同的地层的加压角度和加压不同，因此需要控制人员对此进行检查防止出现纰漏。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S4包括步骤 S41和步骤S42。

步骤S41、实时获取所述加压板板面的第一位移信息和加压板的重量信息，将所述加压板板面的第一位移信息转换成第五信息，所述第五信息为加压板板面的位移曲线信息；

步骤S42、将所述第五信息进行前后相减计算得到所述位移曲线信息的波动值，并根据所述加压板的重量信息和所述位移曲线信息的波动值进行计算得到所述边坡模型的压实控制系数。

可以理解的是本发明位移测量器测量加压板板面的的位移信息，并根据加压板的重量信息和位移信息计算出位移曲线信息的波动值，并根据所述波动值计算得到所述边坡模型的压实控制系数，由此来确定边坡模型是否压实。

在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S5之后还包括步骤S6、步骤S7、步骤S8和步骤S9。

步骤S6、若所述第三信息小于所述第一阈值，则发送第四命令，所述第四命令包括继续在原位置进行重复加压，并实时获取所述边坡模型的边坡土层变化信息；

步骤S7、根据所述边坡土层变化信息判断所述边坡土层是否受力均匀，若所述土层变化信息为不均匀变化；

步骤S8、则获取所述加压板板面的第二位移信息，并根据所述加压板板面的第二位移信息计算所述加压板板面的第二倾斜角度；

步骤S9、发送第四命令，所述第四命令为根据所述加压板板面的第二倾斜角度实时调整加压板板面的倾斜角度的命令。

可以理解的是本发明通过设定一定的阈值来控制加压是否完成，如果没有完成，就在原位置继续同角度进行加压，并且实时判断是否加压完成和加压力度是否均匀，上述步骤还可以实时调节加压角度和加压力度，并且可以自动检测加压是否完成，若完成加压则更换加压位置，重新开始自动设定加压角度和加压力度。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了一种边坡模型填筑系统，所述系统包括第一获取模块701、第一发送模块702、第二获取模块703、第二发送模块704和第三处理模块705。

第一获取模块701，用于获取第一信息，所述第一信息包括边坡模型地层数据和第一阈值，所述第一阈值为边坡模型的压实控制系数阈值；

第一发送模块702，用于发送第一命令，所述第一命令为根据第一信息控制所述边坡模型填筑装置内的加压板移动到指定位置，并调整好加压角度开始加压的命令；

第二获取模块703，用于获取第二信息，所述第二信息包括加压板板面的第一位移信息；

第二发送模块704，用于将所述第二信息发送至第一模型，得到第三信息，所述第一模型为计算所述边坡模型的压实控制系数的模型，所述第三信息为所述边坡模型的压实控制系数；

第一处理模块705，用于将所述第三信息与所述第一阈值进行对比，若所述第三信息大于所述第一阈值，则发送第二命令，所述第二命令为控制所述边坡模型填筑装置移动到未压实区域进行加压的命令。

需要说明的是，关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种边坡模型填筑方法，其特征在于，包括：

获取第一信息，所述第一信息包括边坡模型地层数据和第一阈值，所述第一阈值为边坡模型的压实控制系数阈值；

发送第一命令，所述第一命令为根据第一信息控制所述边坡模型填筑装置内的加压板移动到指定位置，并调整好加压角度开始加压的命令；

获取第二信息，所述第二信息包括加压板板面的第一位移信息；

将所述第二信息发送至第一模型，得到第三信息，所述第一模型为计算所述边坡模型的压实控制系数的模型，所述第三信息为所述边坡模型的压实控制系数；

将所述第三信息与所述第一阈值进行对比，若所述第三信息大于所述第一阈值，则发送第二命令，所述第二命令为控制所述边坡模型填筑装置移动到未压实区域进行加压的命令。

2.根据权利要求1所述的边坡模型填筑方法，其特征在于，所述发送第一命令，包括：

将所述第一信息内的所述边坡模型地层数据进行计算，得到第四信息，所述第四信息包括需要所述加压板的高度和需要所述加压板的第一倾斜角度；

发送第三命令，所述第三命令包括根据所述第四信息调整所述加压板的高度和所述加压板的倾斜角度，并发送让模型控制人员确定是够开始加压的命令至模型控制人员的通讯设备。

3.根据权利要求1所述的边坡模型填筑方法，其特征在于，所述将所述第二信息发送至第一模型，得到第三信息，包括：

实时获取所述加压板板面的第一位移信息和加压板的重量信息，将所述加压板板面的第一位移信息转换成第五信息，所述第五信息为加压板板面的位移曲线信息；

将所述第五信息进行前后相减计算得到所述位移曲线信息的波动值，并根据所述加压板的重量信息和所述位移曲线信息的波动值进行计算得到所述边坡模型的压实控制系数。

4.根据权利要求1所述的边坡模型填筑方法，其特征在于，所述将所述第三信息与所述第一阈值进行对比，还包括：

若所述第三信息小于所述第一阈值，则发送第四命令，所述第四命令包括继续在原位置进行重复加压，并实时获取所述边坡模型的边坡土层变化信息；

根据所述边坡土层变化信息判断所述边坡土层是否受力均匀，若所述土层变化信息为不均匀变化；

则获取所述加压板板面的第二位移信息，并根据所述加压板板面的第二位移信息计算所述加压板板面的第二倾斜角度；

发送第四命令，所述第四命令为根据所述加压板板面的第二倾斜角度实时调整加压板板面的倾斜角度的命令。

5.一种边坡模型填筑系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取第一信息，所述第一信息包括边坡模型地层数据和第一阈值，所述第一阈值为边坡模型的压实控制系数阈值；

第一发送模块，用于发送第一命令，所述第一命令为根据第一信息控制所述边坡模型填筑装置内的加压板移动到指定位置，并调整好加压角度开始加压的命令；

第二获取模块，用于获取第二信息，所述第二信息包括加压板板面的第一位移信息；

第二发送模块，用于将所述第二信息发送至第一模型，得到第三信息，所述第一模型为计算所述边坡模型的压实控制系数的模型，所述第三信息为所述边坡模型的压实控制系数；

第一处理模块，用于将所述第三信息与所述第一阈值进行对比，若所述第三信息大于所述第一阈值，则发送第二命令，所述第二命令为控制所述边坡模型填筑装置移动到未压实区域进行加压的命令。

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