CN205050462U - 一种崩塌落石模型试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种崩塌落石模型试验装置，由全角度旋转斜面(1)和可调节全角度旋转斜面(1)的坡角、坡高和坡型的辅助支撑机构组成；全角度旋转斜面(1)由前板(10)和后板(11)通过合页连接器(12)铰接构成；所述辅助支撑机构包括：小底板(4)和设置于小底板(4)上的支座(3)构成的第一支承、中底板(6)和设置于中底板(6)上的具有弧形滑槽的中立板(5)构成的第二支承、大底板(9)和设置于大底板(9)上的具有弧形滑槽的大立板(8)构成的第三支承；本实用新型装置可改变坡角、坡型、坡高，可研究不同坡体结构条件对崩塌落石块体运动特性的影响，联合振动台可研究地震条件下崩塌落石的相关特性，试验装置结构简单，安装、拆卸容易，操作性强，具有广阔的推广前景。

Description

一种崩塌落石模型试验装置

技术领域

本实用新型涉及地质灾害模型试验装置领域，尤其涉及一种崩塌落石的模型试验装置。

背景技术

崩塌落石是山区常见的地质灾害之一，它发生频率高，突发性强，随机性大，运动形式多样，轨迹复杂，防治难度大，经常给影响区内的建筑物带来极大破坏,危及落石影响区域内人民生命财产安全，是山区重点防范的地质灾害类型。研究崩塌落石的启动机制、运动特性是进行崩塌落石有效防治的前提和基础。目前，崩塌落石研究方法主要包括理论分析、数值模拟、现场试验和模型试验。其中，理论分析要么只是在运动学的基础上通过一些假定后进行理论推导，要么对落石运动特性的影响因素，考虑不够全面；数值模拟建立在一定的假设基础之上，是实际模拟的理想化，受到模型参数等诸多方面的限制，正确性有待进一步验证；现场试验受场地所限，试验条件单一，所得结果普适性有限，不适合对参数进行统计研究，并且费时耗力，花费昂贵，安全性较差，独立完成相对困难；模型试验条件下试验条件相对可控，便于设定坡型、坡角、坡高等条件，耗时短，花费少，相对安全，可重复性强，试验结果对实际崩塌落石有较好的适用性，另外模型试验可结合振动台对地震落石的相关特性进行研究，是研究崩塌落石的重要手段。

良好的模型试验装置是模型试验顺利开展、试验数据具备高可信度的前提，因此选择正确的模型试验装置是模型试验成功与否的关键因素之一。边坡的坡型、坡高、坡角以及地震是影响崩塌落石运动特性的重要因素，而目前试验装置功能较为单一，坡角不可连续变化、坡型单一不可变、坡高只可有限调整、坡面条件固定单一、地震作用无法考虑，而且试验装置笨重，不易安装及拆卸，操作性较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种崩塌落石模型试验装置，可以有效解决坡角难以连续变化、坡型和坡高单一以及难以准确考虑地震作用等问题，逼近实际情况，提高模型试验水平。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种崩塌落石模型试验装置，由全角度旋转斜面1和可调节全角度旋转斜面1的坡角、坡高和坡型的辅助支撑机构组成；全角度旋转斜面1由前板10和后板11通过合页连接器12铰接构成；所述辅助支撑机构包括：小底板4和设置于小底板4上的支座3构成的第一支承、中底板6和设置于中底板6上的具有弧形滑槽的中立板5构成的第二支承、大底板9和设置于大底板9上的具有弧形滑槽的大立板8构成的第三支承；全角度旋转斜面1下方具有两个螺栓槽板(2a和2b)，一个螺栓槽板2a通过螺栓与支座3联接，另一螺栓槽板2b通过弧形滑槽与中立板5螺栓联接；设置在后板11下面的长度缓冲槽7通过弧形滑槽与大立板8螺栓联接。

所述第一支承、第二支承、第三支承沿全角度旋转斜面1长度方向成对称设置。

小底板4、中底板6、大底板9上均有螺孔，通过螺栓固定在振动台或其他装置上。

这样，在本实用新型装置中：全角度旋转斜面1在合页连接器12的作用下是使前后两板可绕合页连接器12中心轴全角度自由转动，进而斜面坡型在平面坡、上凹折线坡、下凹折线坡之间自由切换。

全角度旋转斜面1的前板10下方安置有螺栓槽板2b，此螺栓槽板2b中心处在前板10和后板11连接处的中点位置处，且只与前板10连接，与后板11不连接，此种方式是保证全角度旋转斜面1在可以绕中立板5上的弧形槽转动的同时前板10和后板11之间也可以转动。

长度缓冲槽7设置在全角度旋转斜面1的后板11末端，它与中立板5和大立板8的弧形滑槽联合使用，在改变全角度旋转斜面1坡型、坡角、坡高时起长度缓冲作用，长度缓冲槽7的长度由坡型转换时后板11处在中立板5和大立板8之间的长度的最大值和最小值的差决定。

中立板5的弧形滑槽中心线是以支座3螺孔的中心为圆心的圆弧，其半径为中立板5弧形滑槽中心线至支座3螺孔的中心距离。

设置中立板5弧形滑槽的目的是使全角度旋转斜面1的前板10可以以支座3螺孔的中心为圆心进行转动。螺栓槽板2b与中立板5上滑槽通过螺栓连接，放松螺栓，前板10可绕中立板5弧形滑槽滑动，调节前板10的坡角和坡高，锁紧螺栓，固定全角度旋转斜面1旋转轴于指定位置。

大立板8设置有弧形滑槽，弧形滑槽中心线是以支座3螺孔的中心为圆心的圆弧，其半径为大立板8弧形滑槽中心线至支座3螺孔的中心距离。

设置大立板8弧形滑槽的目的是使后板11可以以合页连接器12的旋转轴为中心轴进行转动，螺栓杆穿过长度缓冲槽7及滑槽，放松螺栓，后板11绕大立板8弧形滑槽滑动，调节后板11的坡角和坡高，从而改变全角度旋转斜面1的坡型；锁紧螺栓，设置并锁定全角度旋转斜面1的坡高。

两个螺栓槽板(2a和2b)由等边角钢组成，一翼开有圆孔，安置在全角度旋转斜面1的前板10的前后两端，放置螺栓，起联接立板与支座3、前板10的作用。

本实用新型的有益效果是：

提供了一种可改变坡角、坡型、坡高的崩塌落石模拟装置，可研究不同坡体结构条件对崩塌落石块体运动特性的影响。另外，地震是导致危岩崩塌的主要因素之一，利用模型装置，联合振动台可研究地震条件下崩塌落石的相关特性。本实用新型的试验装置结构简单，安装、拆卸容易，操作性强，具有广阔的推广前景。

附图说明

图1是本实用新型一种崩塌落石模型试验装置侧视图；

图2是全角度旋转斜面；

图3是螺栓槽板简图；其中，(a)为主视图，(b)为侧视图。

图4是长度缓冲槽简图；其中，(a)为主视图，(b)为侧视图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-全角度旋转斜面，2a-螺栓槽板，2b-螺栓槽板，3-支座，4-小底板，5-中立板，6-中底板，7-长度缓冲槽，8-大立板，9-大底板，10-前板，11-后板，12a和12b-合页连接器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1、图2、图3和图4，本实用新型一种崩塌落石模型试验装置构件包括全角度旋转斜面1、小底板4、中底板6、大底板9、设置于小底板4上的支座3、设置于中底板6上的中立板5、设置于大底板9上的大立板8，设置于全角度旋转斜面1下方的螺栓槽板(2a和2b)和长度缓冲槽7。其中全角度旋转斜面1包括前板10、后板11和合页连接器12，合页连接器12具有12a和12b两个元件。支座3、中立板5、大立板8分别与小底板4、中底板6、大底板9连接在一起，全角度旋转斜面1的前板10、转轴左侧以及后板11分别安置有螺栓槽板2a、螺栓槽板2b和长度缓冲槽7，支座3通过螺栓槽板2a由螺栓与前板10连接在一起，中立板5通过螺栓槽板2b由螺栓与全角度旋转斜面1连接在一起，大立板8通过长度缓冲槽7由螺栓与全角度旋转斜面1后板11连接在一起，小底板4、中底板6、大底板9上均有螺孔，通过螺栓将装置固定在振动台或其他装置上。

所述全角度旋转斜面1由前板10和后板11通过合页连接器12连接组成，合页连接器12的作用是使前板10和后板11可绕合页连接器12中心轴全角度自由转动，进而斜面坡型在平面坡、上凹折线坡、下凹折线坡之间自由转换。全角度旋转斜面1的前板10与支座3通过螺栓槽板2a上螺栓相连；转轴左侧前板10下方安装有螺栓槽板2b，此螺栓槽板2b中心处在前板10和后板11连接处的中点位置处，且只与前板10连接，与后板11不连接，此种方式连接是保证全角度旋转斜面1在可以绕中立板5上的弧形槽转动的同时，前板10和后板11之间也可以转动；后板11一侧下方也安装有长度缓冲槽7，螺栓穿过长度缓冲槽7和大立板8上的弧形槽把后板11与大立板8连接。

支座3有由三角支架和螺母的组合结构,其上安置有螺母,螺栓穿过支座3上的螺母和前板10下方的螺栓槽板2a将前板10与支座3连接在一起，松动螺栓，全角度旋转斜面1以螺栓为转轴进行转动,以便对全角度旋转斜面1坡面倾斜角度进行调整,锁紧螺栓,全角度旋转斜面1的前板10被固定,前板10不可平动和转动。

所述中立板5设置有弧形滑槽，弧形滑槽中心线是以支座3螺孔的中心为圆心的圆弧，其半径为中立板5弧形滑槽中心线至支座3螺孔的中心距离，设置中立板5弧形滑槽的目的是使全角度旋转斜面1的前板10可以以支座螺孔的中心为圆心进行转动，螺栓杆穿过螺栓槽板2b及滑槽，放松螺栓，全角度旋转斜面1的前板10绕中立板5弧形滑槽滑动，调节前板10的坡角和坡高；锁紧螺栓，固定全角度旋转斜面1旋转轴于指定位置。

大立板8设置有弧形滑槽，弧形滑槽中心线是以支座3螺孔的中心为圆心的圆弧，其半径为大立板8弧形滑槽中心线至支座3螺孔的中心距离，设置大立板8弧形滑槽的目的是使全角度旋转斜面1的后板11可以合页连接器12的轴心为旋转轴进行转动。螺栓杆穿过长度缓冲槽7及滑槽，放松螺栓，全角度旋转斜面1的后板11绕大立板8弧形滑槽滑动，调节后板11的坡角和坡高，从而改变全角度旋转斜面1的坡型；锁紧螺栓，设置全角度旋转斜面1的坡高。

长度缓冲槽7由等边角钢制作，一翼有槽，长度缓冲槽7设置在全角度旋转斜面1的后板11末端，它与中立板5和大立板8的弧形滑槽联合使用，在改变全角度旋转斜面1坡型、坡角、坡高时起长度缓冲作用。长度缓冲槽7的长度由坡型转换时后板11处在中立板5和大立板8之间的长度的最大值和最小值的差决定。

小底板4、中底板6、大底板9由钢板组成，其上有螺栓孔，螺栓孔个数视振动台螺栓孔间距定。

所述螺栓槽板(2a和2b)有等边角钢组成，一翼开有圆孔，安装在全角度旋转斜面1的前板10的前后两端，放置螺栓，起连接立板与支座3、前板10的作用。

需要指出的是，上面所述只是用图解说明本实用新型一种崩塌落石模拟试验装置的一些原理，由于对相同技术领域的普通技术人员来说是很容易在此基础上进行若干修改和改动的。因此，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (5)

1.一种崩塌落石模型试验装置，其特征在于，由全角度旋转斜面(1)和可调节全角度旋转斜面(1)的坡角、坡高和坡型的辅助支撑机构组成；全角度旋转斜面(1)由前板(10)和后板(11)通过合页连接器(12)铰接构成；所述辅助支撑机构包括：小底板(4)和设置于小底板上的支座(3)构成的第一支承、中底板(6)和设置于中底板上的具有弧形滑槽的中立板(5)构成的第二支承、大底板(9)和设置于大底板(9)上的具有弧形滑槽的大立板(8)构成的第三支承；全角度旋转斜面(1)下方具有两个螺栓槽板(2a和2b)，一个螺栓槽板(2a)通过螺栓与支座(3)联接，另一螺栓槽板(2b)通过弧形滑槽与中立板(5)螺栓联接；设置在后板(11)下面的长度缓冲槽(7)通过弧形滑槽与大立板(8)螺栓联接；

所述第一支承、第二支承、第三支承沿全角度旋转斜面(1)长度方向成对称设置；

小底板(4)、中底板(6)、大底板(9)上均有螺孔，通过螺栓固定在振动台或其他装置上。

2.根据权利要求1所述的一种崩塌落石模型试验装置，其特征在于：所述长度缓冲槽(7)具有长条孔。

3.根据权利要求1所述的一种崩塌落石模型试验装置，其特征在于：所述中立板(5)的弧形滑槽的中心线是以支座(3)螺孔的中心为圆心的圆弧，其半径为中立板(5)弧形滑槽中心线至支座(3)螺孔的中心距离。

4.根据权利要求1所述的一种崩塌落石模型试验装置，其特征在于：所述大立板(8)的弧形滑槽的中心线是以支座(3)螺孔的中心为圆心的圆弧，其半径为大立板(8)弧形滑槽中心线至支座(3)螺孔的中心距离。

5.根据权利要求1所述的一种崩塌落石模型试验装置，其特征在于，所述的两个螺栓槽板(2a和2b)由等边角钢构成，角钢的一翼开有圆孔，安置在全角度旋转斜面(1)的前板(10)的前后两端，放置螺栓，起联接立板与支座(3)和前板(10)的作用。