CN114740178B - 一种边坡内部侵蚀失稳试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种边坡内部侵蚀失稳试验装置，包括底座，底座上侧固定连接基准箱和两个试验箱，基准箱和两个试验箱内均设置预埋管，预埋管设置出水孔，试验箱包括箱体，箱体上侧设置筛土装置，箱体上侧和其中一个侧边呈敞口结构，箱体侧边敞口相对的侧板设置通槽，通槽内滑动连接滑块，滑块与通槽的底部固定连接支撑弹簧，预埋管贯穿滑块设置，底座上侧固定连接立板，立板一侧固定连接驱动电机，驱动电机的主轴固定连接摆动杆，摆动杆两端分别转动连接一个支杆，支杆与对应的滑块转动连接。本发明通过摆动杆和支杆配合支撑弹簧的弹力，使得预埋管的高度形成变化，用于模拟边坡内部渗水点位置对边坡失稳的影响，直观高效。
Description
技术领域
本发明涉及边坡失稳试验技术领域，尤其涉及一种边坡内部侵蚀失稳试验装置。
背景技术
作为边坡工程、道路工程以及堤防工程等的建筑材料，土体直接暴露于大气环境中。土的含水率受环境变化、降水、水位交替等影响，边坡表层土体易产生侵蚀剥落和冲刷等病害，以至于破裂以及剥落进而降低工程稳定性。与岩质边坡不同，目前土质边坡最普遍的病害为坡面问题，伴随着大规模土木工程建设，由土质边坡坡面抗蚀性能降低而导致的坡体病害、局部滑坡和整体滑坡越来越多，造成经济损失严重危害人民生命安全。
现有的试验装置比对参照不足，且不便于调整内部侵蚀位置变化，使得试验局限性较大。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种边坡内部侵蚀失稳试验装置，从而解决现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种边坡内部侵蚀失稳试验装置，包括底座，所述底座上侧固定连接基准箱和两个试验箱，所述基准箱和两个试验箱内均设置预埋管，预埋管设置出水孔，所述底座上侧固定连接分流管，所述分流管外侧固定连接三个软管，所述软管与预埋管对应固定连接，所述试验箱包括箱体，所述箱体上侧设置筛土装置，所述箱体上侧和其中一个侧边呈敞口结构，所述箱体侧边敞口相对的侧板设置通槽，所述通槽内滑动连接滑块，所述滑块与通槽的底部固定连接支撑弹簧，所述预埋管贯穿滑块设置，所述底座上侧固定连接立板，所述立板一侧固定连接驱动电机，所述驱动电机的主轴固定连接摆动杆，所述摆动杆两端分别转动连接一个支杆，所述支杆与对应的滑块转动连接。
优选地，所述筛土装置包括两个滑动座，所述滑动座滑动连接在箱体上侧，两个所述滑动座上侧共同支撑设置存土箱。
优选地，所述存土箱的底板均匀设置筛孔，所述滑动座上侧固定连接导向杆，所述存土箱底部设置导向孔，所述导向杆与导向孔滑动连接，所述滑动座与存土箱之间固定连接第一弹簧。
优选地，所述预埋管上侧固定连接拨动板，所述预埋管与滑块转动连接，所述预埋管伸出箱体的一端固定连接齿轮，所述滑块一侧设置导向槽，所述导向槽内滑动连接推杆，所述推杆与导向槽的槽底之间装有第二弹簧，所述推杆一侧固定连接齿条，所述齿条与齿轮相啮合。
优选地，所述推杆上侧滑动连接套管，所述套管上侧转动连接滚柱，所述套管一侧螺纹连接锁紧杆，所述锁紧杆端头能够抵紧推杆，所述存土箱一侧固定连接横杆，所述横杆底部间隔固定连接弧形凸块，所述滚柱滚动在横杆底面。
优选地，所述箱体相对的两侧均设置滑动槽，所述滑动槽滑动连接滑动块，所述滑动块固定连接升降气缸，所述升降气缸的伸缩杆下端固定连接安装架，所述安装架转动连接绕卷辊，所述绕卷辊的转轴设置扭簧，所述绕卷辊缠绕橡胶膜。
优选地，所述橡胶膜一端固定连接横条，所述横条设置两个卡槽，所述箱体的内壁固定连接圆柱。
本发明的优点在于：本发明所提供的一种边坡内部侵蚀失稳试验装置通过摆动杆和支杆配合支撑弹簧的弹力，使得对应的滑块呈现一边高于基准高度、另一边低于基准高度，从而与基准箱内的预埋管形成高度差，用于模拟边坡内部渗水点位置对边坡失稳的影响，直观高效。
本发明在存土箱水平滑动布土的过程中，一方面滚柱与横杆相互作用使得存土箱振动进行布土，便于土粒下落，另一方面通过推杆的升降滑动，齿条、齿轮推动对应的预埋管周期转动，进行拨土，不需要额外驱使预埋管转动，一举多得，工作效率高。
附图说明
图1是本发明的基本结构示意图；
图2是图1中的A-A剖视图；
图3是图2中的B-B剖视图；
图4是本发明的滑块与预埋管的连接结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示，本发明提供的一种边坡内部侵蚀失稳试验装置，包括底座1，底座1上侧固定连接基准箱2和两个试验箱3，基准箱2和两个试验箱3内均设置预埋管4，预埋管4设置出水孔，基准箱2和两个试验箱的土体内埋设的测量传感器根据具体的试验课题进行配置，诸如剪切力传感器、压力传感器等结构属于现有的元件，型号及安装方式能够灵活调整，因此在此不做赘述，底座1上侧固定连接分流管5，分流管5外侧固定连接三个软管6，软管6与预埋管4对应固定连接，试验箱3包括箱体31，箱体31上侧设置筛土装置7，箱体31上侧和其中一个侧边呈敞口结构，箱体31侧边敞口相对的侧板设置通槽32，通槽32内滑动连接滑块33，滑块33与通槽32的底部固定连接支撑弹簧34，预埋管4贯穿滑块33设置，底座1上侧固定连接立板35，立板35一侧固定连接驱动电机36，驱动电机36的主轴固定连接摆动杆37，摆动杆37两端分别转动连接一个支杆38，支杆38与对应的滑块33转动连接。
基准箱2内的预埋管4为基准高度，通过驱动电机36使得摆动杆37一端高一端低，摆动杆37通过支杆38配合支撑弹簧34的弹力，使得对应的滑块33呈现一边高于基准高度、另一边低于基准高度，从而与基准箱2内的预埋管4形成高度差，用于模拟边坡内部渗水点位置对边坡失稳的影响，直观高效。
筛土装置7包括两个滑动座71，滑动座71滑动连接在箱体31上侧，两个滑动座71上侧共同支撑设置存土箱72，存土箱72的底板均匀设置筛孔，滑动座71上侧固定连接导向杆73，存土箱72底部设置导向孔，导向杆73与导向孔滑动连接，滑动座71与存土箱72之间固定连接第一弹簧74。
预埋管4上侧固定连接拨动板41，预埋管4与滑块33转动连接，预埋管4伸出箱体31的一端固定连接齿轮42，滑块33一侧设置导向槽，导向槽内滑动连接推杆43，推杆43与导向槽的槽底之间装有第二弹簧44，推杆43一侧固定连接齿条45，齿条45与齿轮42相啮合。
存土箱72内存的土随着存土箱72的位置调整，在箱体31的不同位置布设土粒，在箱体31内形成边坡形状，将预埋管4埋住，在埋预埋管4的同时，预埋管周期转动，落在预埋管4顶部和侧边的土粒通过拨动板41拨动到预埋管4的底部，避免其底部形成凹腔，造成土体不密实，排除干扰因素，从而简化试验分析，试验的针对性强。
推杆43上侧滑动连接套管46，套管46上侧转动连接滚柱47，套管46一侧螺纹连接锁紧杆，锁紧杆端头能够抵紧推杆43，存土箱72一侧固定连接横杆48，横杆48底部间隔固定连接弧形凸块49，滚柱47滚动在横杆48底面，套管46在滑块33初始位置不同时以便于调整长度，使得滚柱47能够压紧在横杆48底面。
在存土箱72水平滑动布土的过程中，一方面滚柱47与横杆48相互作用使得存土箱72振动进行布土，便于土粒下落，另一方面通过推杆43的升降滑动，齿条45、齿轮42推动对应的预埋管4周期转动，进行拨土，不需要额外驱使预埋管4转动，一举多得，工作效率高。
箱体31相对的两侧均设置滑动槽8，滑动槽8滑动连接滑动块81，滑动块81固定连接升降气缸82，升降气缸82的伸缩杆下端固定连接安装架，安装架转动连接绕卷辊83，绕卷辊83的转轴设置扭簧，绕卷辊83缠绕橡胶膜84，橡胶膜84一端固定连接横条85，横条85设置两个卡槽，箱体31的内壁固定连接圆柱86；横条85通过两个卡槽卡住箱体31侧板，圆柱86对横条85进行限位，升降气缸82的高度对应边坡的形状进行升降，橡胶膜84配合扭簧对土粒进行施压，从而便于土粒的粘合，用于模拟边坡的真实状态，便于科学的进行试验。
上述滑动块81或滑动座71提供气缸、油缸或者丝杠滑块组件推动水平滑动，具体安装结构属于现有技术，在此不做赘述。
工作时，摆动杆37通过支杆38配合支撑弹簧34的弹力，使得对应的滑块33呈现一边高于基准高度、另一边低于基准高度，从而与基准箱2内的预埋管4形成高度差，用于模拟边坡内部渗水点位置对边坡失稳的影响，直观高效。
在存土箱72水平滑动布土的过程中，一方面滚柱47与横杆48相互作用使得存土箱72振动进行布土，便于土粒下落，另一方面通过推杆43的升降滑动，齿条45、齿轮42推动对应的预埋管4周期转动，进行拨土，不需要额外驱使预埋管4转动，一举多得，工作效率高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种边坡内部侵蚀失稳试验装置，包括底座(1)，所述底座(1)上侧固定连接基准箱(2)和两个试验箱(3)，所述基准箱(2)和两个试验箱(3)内均设置预埋管(4)，预埋管(4)设置出水孔，所述底座(1)上侧固定连接分流管，所述分流管外侧固定连接三个软管，所述软管与预埋管(4)对应固定连接，其特征在于：所述试验箱(3)包括箱体(31)，所述箱体(31)上侧设置筛土装置(7)，所述箱体(31)上侧和其中一个侧边呈敞口结构，所述箱体(31)侧边敞口相对的侧板设置通槽(32)，所述通槽(32)内滑动连接滑块(33)，所述滑块(33)与通槽(32)的底部固定连接支撑弹簧(34)，所述预埋管(4)贯穿滑块(33)设置，所述底座(1)上侧固定连接立板(35)，所述立板(35)一侧固定连接驱动电机(36)，所述驱动电机(36)的主轴固定连接摆动杆(37)，所述摆动杆(37)两端分别转动连接一个支杆(38)，所述支杆(38)与对应的滑块(33)转动连接；
所述筛土装置(7)包括两个滑动座(71)，所述滑动座(71)滑动连接在箱体(31)上侧，两个所述滑动座(71)上侧共同支撑设置存土箱(72)；
所述存土箱(72)的底板均匀设置筛孔，所述滑动座(71)上侧固定连接导向杆(73)，所述存土箱(72)底部设置导向孔，所述导向杆(73)与导向孔滑动连接，所述滑动座(71)与存土箱(72)之间固定连接第一弹簧(74)；
所述箱体(31)相对的两侧均设置滑动槽(8)，所述滑动槽(8)滑动连接滑动块(81)，所述滑动块(81)固定连接升降气缸(82)，所述升降气缸(82)的伸缩杆下端固定连接安装架，所述安装架转动连接绕卷辊(83)，所述绕卷辊(83)的转轴设置扭簧，所述绕卷辊(83)缠绕橡胶膜(84)；
所述橡胶膜(84)一端固定连接横条(85)，所述横条(85)设置两个卡槽，所述箱体(31)的内壁固定连接圆柱(86)；横条(85)通过两个卡槽卡住箱体(31)侧板，圆柱(86)对横条(85)进行限位；
基准箱(2)内的预埋管(4)为基准高度，通过驱动电机(36)使得摆动杆(37)一端高一端低，摆动杆(37)通过支杆(38)配合支撑弹簧(34)的弹力，使得对应的滑块(33)呈现一边高于基准高度、另一边低于基准高度，从而与基准箱(2)内的预埋管(4)形成高度差，用于模拟边坡内部渗水点位置对边坡失稳的影响。
2.根据权利要求1所述的一种边坡内部侵蚀失稳试验装置，其特征在于：所述预埋管(4)上侧固定连接拨动板(41)，所述预埋管(4)与滑块(33)转动连接，所述预埋管(4)伸出箱体(31)的一端固定连接齿轮(42)，所述滑块(33)一侧设置导向槽，所述导向槽内滑动连接推杆(43)，所述推杆(43)与导向槽的槽底之间装有第二弹簧(44)，所述推杆(43)一侧固定连接齿条(45)，所述齿条(45)与齿轮(42)相啮合。
3.根据权利要求2所述的一种边坡内部侵蚀失稳试验装置，其特征在于：所述推杆(43)上侧滑动连接套管(46)，所述套管(46)上侧转动连接滚柱(47)，所述套管(46)一侧螺纹连接锁紧杆，所述锁紧杆端头能够抵紧推杆(43)，所述存土箱(72)一侧固定连接横杆(48)，所述横杆(48)底部间隔固定连接弧形凸块(49)，所述滚柱(47)滚动在横杆(48)底面。
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