CN115050256A - 可改变曲率及坡度的滑坡模型装置 - Google Patents
可改变曲率及坡度的滑坡模型装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115050256A CN115050256A CN202210758015.9A CN202210758015A CN115050256A CN 115050256 A CN115050256 A CN 115050256A CN 202210758015 A CN202210758015 A CN 202210758015A CN 115050256 A CN115050256 A CN 115050256A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydraulic jack
- landslide model
- base
- landslide
- jack
- 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.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 16
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 28
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/40—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for geology
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
- Y02A10/23—Dune restoration or creation; Cliff stabilisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明属于岩土工程滑坡试验模型技术领域，公开了可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，包括底座、连接轴、变形板和刚性板，底座开设有凹槽，底座连接有多件铰支座，多件铰支座分别连接有第一油压千斤顶、第二油压千斤顶和第三油压千斤顶，第一油压千斤顶和第二油压千斤顶的伸缩上端均连接有连接环，变形板连接有第一连接套管；刚性板有四件，两两刚性板之间转动连接，刚性板连接有第二连接套管；本发明解决了现有的滑坡模拟装置为固定角度和滑床为平面的滑坡模型，每进行一次试验均需要拆解和组装模型，不仅费时、费力、成本高昂，而且还会导致试验数据准确性低的问题，适用于岩土滑坡的模拟试验。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程滑坡试验模型技术领域，具体为一种可改变曲率及坡度的滑坡模型装置。
背景技术
滑坡是山区频发的一种地质灾害，其在雨季或地震中都会发生高频率岩土滑坡事件，由于岩土滑坡具有一定的破坏能力，因此对滑坡进行防治是具有重要意义的。岩土滑坡的活动强度，主要与滑坡的高度、滑移速度及其滑坡的位置有关，并且对于滑坡一般讲，滑坡体的位置越高、体积越大、移动速度越快和移动距离则越远，则滑坡活动强度也就越高，危害程度也就越大。
室内相似模型试验是岩土滑坡工程问题常用的研究方法，因其试验对象的主要参数可根据研究需要灵活设置、突出所研究问题的主导因素、尺寸比原型缩小，而且节省人力与物力等诸多优点，一直是滑坡工程研究中主要的作用方法之一。现有的滑坡模型模拟装置多是固定角度和滑床为平面的滑坡模型，当需要重新设置滑坡形状时，就需要拆卸废弃上一次的模型，重新组装新的模型，不仅费时费力，会造成大量的材料浪费，增加成本；而且还会因为组装模拟装置带来的误差，导致模拟实验得到的试验数据准确性低。
发明内容
本发明意在提供一种可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，以解决现有的滑坡模拟装置为固定角度和滑床为平面的滑坡模型，每进行一次试验均需要拆解和组装模型，不仅费时、费力、成本高昂，而且还会导致试验数据准确性低的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，包括底座、连接轴、变形板和刚性板，所述底座上侧的左右两端对称连接有多个铰支座，多个铰支座分别连接有第一油压千斤顶、第二油压千斤顶和第三油压千斤顶，所述第一油压千斤顶设于所述底座的最前侧，所述第一油压千斤顶与最前侧的铰支座固定连接，所述第三油压千斤顶设于所述底座的最后侧，所述第三油压千斤顶与最后侧的铰支座转动连接，所述第二油压千斤顶设于所述第一油压千斤顶和所述第三油压千斤顶之间，所述第二油压千斤顶与中间的铰支座转动连接，所述第一油压千斤顶和所述第二油压千斤顶的伸缩上端均连接有连接环，所述第三油压千斤顶的伸缩上端与所述第二油压千斤顶转动连接，所述变形板连接有第一连接套管，所述变形板利用所述连接轴穿设于所述第一连接套管与所述连接环连接以用于改变滑坡模型的曲率；所述刚性板有多件，两两所述刚性板之间转动连接，所述刚性板连接有第二连接套管，所述刚性板利用所述连接轴穿设于所述第二连接套管与所述连接环连接以用于改变滑坡模型的坡度。
进一步地，所述第一油压千斤顶和所述第三油压千斤顶均设有一对，所述第二油压千斤顶设有四对，四对所述第二油压千斤顶在所述底座上均匀设置。
进一步地，两两所述铰支座之间的距离均为40～45cm，所述第二油压千斤顶和所述第三油压千斤顶在铰支座上前后转动的范围为：-45°～45°。
进一步地，所述连接轴通过螺纹连接有用于限制其在所述连接环的轴向运动的限位螺帽。
进一步地，两两所述刚性板之间通过蝴蝶铰页转动连接。
进一步地，所述底座开设有用于放置砂土以提高其稳定性的凹槽。
进一步地，所述连接环为外径10cm、内径8cm的钢圆环，所述连接轴为直径7.8cm的垂直实心钢杆，所述第一连接套管和所述第二连接套管均为外径10cm、内径8cm的空心钢管，所述变形板为长2m、宽1m、厚0.5cm的钢板，所述刚性板为长44cm、宽100cm、厚8cm的硬质钢板。
技术方案的原理及有益效果是：
本发明提供了一种可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，整体组成部分简单、操作简单，利用油压千斤顶的伸缩带动变形板的弯曲模拟出不同曲率的滑坡、油压千斤顶的伸缩带动刚性板的转动模拟出不同坡度的滑坡，有效扩大了试验范围，而且实验过程中转动平顺，实验器材不易损坏，可多次重复使用，试验成本低，避免了一次实验拆装一次实验装置导致的装配误差，引起模拟实验数据准确性低的，即试验得到的数据准确。
附图说明
图1为本发明可改变曲率及坡度的滑坡模型装置的结构示意图；
图2为本发明可改变曲率及坡度的滑坡模型装置铰支座连接油压千斤顶的结构示意图；
图3为本发明可改变曲率及坡度的滑坡模型装置利用连接轴连接试验板的结构示意图；
图4为本发明可改变曲率及坡度的滑坡模型装置变形板连接第一连接套管的结构示意图；
图5为本发明可改变曲率及坡度的滑坡模型装置刚性板连接第二连接套管的结构示意图；
图6为本发明可改变曲率及坡度的滑坡模型装置底座开设凹槽的结构示意图；
图7为本发明可改变曲率及坡度的滑坡模型装置改变曲率后利用试验土体进行试验的示意图；
图8为本发明可改变曲率及坡度的滑坡模型装置改变坡度后利用试验土体进行试验的示意图；
附图中的对应标记的名称为：
底座1、铰支座2、第一油压千斤顶3、第二油压千斤顶4、第三油压千斤顶5、连接环6、连接轴7、凹槽8、第一连接套管9A、第二连接套管9B、变形板10A、刚性板10B、试验土体11。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
如图1至图8所示，可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，包括底座1、连接轴7、变形板10A和刚性板10B，底座1开设有凹槽8，凹槽8内填充有砂土以提高底座1的稳定性，底座1上侧的左右两端对称连接有六对铰支座2，相邻一对铰支座2的距离为43cm，最前侧一对的铰支座2固定连接有第一油压千斤顶3，最后侧一对铰支座2转动连接有第三油压千斤顶5，中间四对铰支座2转动连接有第二油压千斤顶4，第二油压千斤顶4和第三油压千斤顶5在铰支座2上前后转动的范围为：-45°～45°，第一油压千斤顶3和第二油压千斤顶4的伸缩上端均连接有连接环6，连接环6为外径10cm、内径8cm的钢圆环，第三油压千斤顶5的伸缩上端与第二油压千斤顶4的侧壁转动连接，变形板10A为长2m、宽1m、厚0.5cm的钢板，变形板10A的下侧焊接有第一连接套管9A，第一连接套管9A为外径10cm、内径8cm水平空心钢管，连接轴7为直径7.8cm的实心钢杆，变形板10A利用连接轴7穿设于第一连接套管9A与连接环6连接以用于改变滑坡模型的曲率；刚性板10B为长44cm、宽100cm、厚8cm的硬质钢板，刚性板10B有四件，两两刚性板10B之间通过蝴蝶铰页转动连接，刚性板10B的下侧焊接有第二连接套管9B，第二连接套管9B也为外径10cm、内径8cm水平空心钢管，刚性板10B利用连接轴7穿设于第二连接套管9B与连接环6连接以用于改变滑坡模型的坡度；连接轴7的左右两端通过螺纹连接有用于限制变形板10A或者刚性板10B在连接环6的轴向运动的限位螺帽。
具体实施过程如下：
在使用本试验模型调节滑坡的曲率时，将变形板10A下侧的第一连接套管9A与连接环6的孔对齐，连接轴7依次穿过左侧连接环6、第一连接套管9A和右侧连接环6，并在连接轴7的两端利用螺纹连接限位螺帽，避免连接轴7意外滑脱，然后控制第二油压千斤顶4和第三油压千斤顶5的伸缩长度，四对第二油压千斤顶4和一对第三油压千斤顶5的伸缩长度均不相同，第二油压千斤顶4从第一油压千斤顶3向第三油压千斤顶5的伸缩长度逐渐变长(第一油压千斤顶3伸缩高度为30cm，第二油压千斤顶4的伸缩高度依次为：55cm、80cm、105cm和130cm)，第三油压千斤顶5最后侧的第二油压千斤顶4下端相连接，帮助其受力稳定，使得变形板10A的曲率发生改变，在其上表面铺洒试验土体11得到该曲率下的滑坡试验；
使用本试验模型调节滑坡的坡度时，先将上述的变形板10A拆卸下来，然后同样的利用其下侧的第二连接套管9B与连接环6的孔对齐，连接轴7依次穿过左侧连接环6、第二连接套管9B和右侧连接环6，并在连接轴7的两端利用螺纹连接限位螺帽，避免连接轴7意外滑脱，接着如上述一样调节第一油压千斤顶3和第二油压千斤顶4的伸缩长度，使得四件刚性板10B之间的坡度发生改变，在其上表面铺洒试验土体11得到该坡度下的滑坡试验；
需要重复多次试验，根据实验需要切换变形板10A或者刚性板10B即可，控制多件油压千斤顶的不同伸缩长度即可改变变形板10A的曲率大小或刚性板10B的坡度大小。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，其特征在于：包括底座、连接轴、变形板和刚性板，所述底座上侧的左右两端对称连接有多个铰支座，多个铰支座分别连接有第一油压千斤顶、第二油压千斤顶和第三油压千斤顶，所述第一油压千斤顶设于所述底座的最前侧，所述第一油压千斤顶与最前侧的铰支座固定连接，所述第三油压千斤顶设于所述底座的最后侧，所述第三油压千斤顶与最后侧的铰支座转动连接，所述第二油压千斤顶设于所述第一油压千斤顶和所述第三油压千斤顶之间，所述第二油压千斤顶与中间的铰支座转动连接，所述第一油压千斤顶和所述第二油压千斤顶的伸缩上端均连接有连接环，所述第三油压千斤顶的伸缩上端与所述第二油压千斤顶转动连接，所述变形板连接有第一连接套管，所述变形板利用所述连接轴穿设于所述第一连接套管与所述连接环连接以用于改变滑坡模型的曲率；所述刚性板有多件，两两所述刚性板之间转动连接，所述刚性板连接有第二连接套管，所述刚性板利用所述连接轴穿设于所述第二连接套管与所述连接环连接以用于改变滑坡模型的坡度。
2.根据权利要求1所述的可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，其特征在于：所述第一油压千斤顶和所述第三油压千斤顶均设有一对，所述第二油压千斤顶设有四对，四对所述第二油压千斤顶在所述底座上均匀设置。
3.根据权利要求2所述的可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，其特征在于：两两所述铰支座之间的距离均为40～45cm，所述第二油压千斤顶和所述第三油压千斤顶在铰支座上前后转动的范围为：-45°～45°。
4.根据权利要求1所述的可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，其特征在于：所述连接轴通过螺纹连接有用于限制其在所述连接环的轴向运动的限位螺帽。
5.根据权利要求1所述的可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，其特征在于：两两所述刚性板之间通过蝴蝶铰页转动连接。
6.根据权利要求1所述的可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，其特征在于：所述底座开设有用于放置砂土以提高其稳定性的凹槽。
7.根据权利要求1所述的可改变曲率及坡度的滑坡模型装置，其特征在于：所述连接环为外径10cm、内直径8cm的钢圆环，所述连接轴为直径7.8cm的垂直实心钢杆，所述第一连接套管和所述第二连接套管均为外径10cm、内径8cm的空心钢管，所述变形板为长2m、宽1m、厚0.5cm的钢板，所述刚性板为长44cm、宽100cm、厚8cm的硬质钢板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210758015.9A CN115050256B (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 可改变曲率及坡度的滑坡模型装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210758015.9A CN115050256B (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 可改变曲率及坡度的滑坡模型装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115050256A true CN115050256A (zh) | 2022-09-13 |
| CN115050256B CN115050256B (zh) | 2023-12-26 |
Family
ID=83164968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210758015.9A Active CN115050256B (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 可改变曲率及坡度的滑坡模型装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115050256B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115713884A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-02-24 | 吉林建筑大学 | 一种用于地震滑坡的土体流动模型试验装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106940958A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-07-11 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种山地灾害室内演示仪 |
| CN209859456U (zh) * | 2018-08-07 | 2019-12-27 | 南方科技大学 | 坡度可调节的滑坡控制实验平台 |
| CN112880960A (zh) * | 2021-02-27 | 2021-06-01 | 中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心) | 一种可用于高位碎屑流拦挡结构的大能级可调式冲击试验平台 |
| CN216560581U (zh) * | 2021-11-04 | 2022-05-17 | 三峡大学 | 一种可调节滑床形态的土石混合体滑坡模型试验装置 |
| CN216560585U (zh) * | 2021-11-23 | 2022-05-17 | 三峡大学 | 一种模拟地表形态的滑坡模型试验装置 |
| CN216749071U (zh) * | 2022-02-15 | 2022-06-14 | 中冶沈勘工程技术有限公司 | 一种岩土工程滑坡模型试验设备 |
-
2022
- 2022-06-30 CN CN202210758015.9A patent/CN115050256B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106940958A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-07-11 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种山地灾害室内演示仪 |
| CN209859456U (zh) * | 2018-08-07 | 2019-12-27 | 南方科技大学 | 坡度可调节的滑坡控制实验平台 |
| CN112880960A (zh) * | 2021-02-27 | 2021-06-01 | 中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心) | 一种可用于高位碎屑流拦挡结构的大能级可调式冲击试验平台 |
| CN216560581U (zh) * | 2021-11-04 | 2022-05-17 | 三峡大学 | 一种可调节滑床形态的土石混合体滑坡模型试验装置 |
| CN216560585U (zh) * | 2021-11-23 | 2022-05-17 | 三峡大学 | 一种模拟地表形态的滑坡模型试验装置 |
| CN216749071U (zh) * | 2022-02-15 | 2022-06-14 | 中冶沈勘工程技术有限公司 | 一种岩土工程滑坡模型试验设备 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115713884A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-02-24 | 吉林建筑大学 | 一种用于地震滑坡的土体流动模型试验装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115050256B (zh) | 2023-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104533470B (zh) | 一种站立式三环原型异形盾构管片力学加载装置 | |
| CN109269900B (zh) | 一种用于多环盾构隧道结构的地层模拟及加载试验装置 | |
| CN107024574B (zh) | 一种土拱效应模拟试验装置及试验方法 | |
| CN104807974B (zh) | 一种相似材料煤层开采模拟试验台及试验方法 | |
| CN102928573B (zh) | 一种自重式滑坡物理模型试验液压调节加载装置 | |
| CN115050256A (zh) | 可改变曲率及坡度的滑坡模型装置 | |
| WO2023103159A1 (zh) | 一种用于模拟深部巷道开挖的三维动静载试验系统及方法 | |
| CN104265331A (zh) | 一种模拟巷道突水注浆封堵的可视化试验系统装置 | |
| CN105931558A (zh) | 巷道开挖卸荷模拟试验装置及试验方法 | |
| CN203519437U (zh) | 一种钢管混凝土柱弯扭试验加载装置 | |
| CN109883842A (zh) | 一种矸石充填系统模拟试验台及矸石充填模拟方法 | |
| CN116698567A (zh) | 一种用于测试支护—围岩相互作用的试验台架 | |
| CN107576761B (zh) | 一种模拟隧道开挖卸荷的试验装置 | |
| CN105527195A (zh) | 模拟泥石流起动的大变形十字板头剪切流变试验系统 | |
| CN214011233U (zh) | 一种模拟煤层开采顶板含水层运移的相似模拟实验装置 | |
| CN111829805B (zh) | 基于盾构试验平台的模拟盾构推拼同步的方法 | |
| CN106370452B (zh) | 一种多功能活动挡墙试验装置 | |
| CN102915666B (zh) | 盾构开挖面主被动失稳教学演示仪 | |
| CN203113336U (zh) | 一种旋挖桩钢管混凝土柱逆作法定位调垂装置 | |
| CN219221752U (zh) | 一种施工辅助装置 | |
| CN206208555U (zh) | 一种多功能活动挡墙试验装置 | |
| CN203535014U (zh) | 一种沥青混合料声发射检测仪 | |
| CN203026035U (zh) | 一种盾构开挖面主被动失稳教学演示仪 | |
| CN107941550A (zh) | 一种岩土采样器 | |
| CN108914993A (zh) | 一种结构物受地基不均匀沉降及水平荷载作用的试验系统 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |