CN205665130U - 混凝土护坡抗滑稳定性及抗雨水冲刷实验装置 - Google Patents
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Abstract
混凝土护坡抗滑稳定性及抗雨水冲刷实验装置，包括模拟坡度调节机构和位于模拟坡度调节机构上方的模拟下雨机构；模拟坡度调节机构包括第一支架，第一支架上水平设有第一矩形框架，第一矩形框架右侧通过右铰链铰接有坡面模拟支撑板，第一矩形框架左侧设有与坡面模拟支撑板左侧连接的坡度调节动力驱动机构。本实用新型结构简单、易于操作、模拟效果好，为土木施工提供良好的数据支撑，以适应不同环境下的采用不同护坡混凝土及植被的施工作业，确保施工的质量。
Description
技术领域
本实用新型属于混凝土测试技术领域，尤其涉及一种混凝土护坡抗滑稳定性及抗雨水冲刷实验装置。
背景技术
护坡指的是为防止边坡受冲刷，在坡面上所做的各种铺砌和栽植的统称。护坡的功能可将其概分为两种：(A)仅为抗风化及抗冲刷的坡面保护工，该保护工并不承受侧向土压力， 如喷凝土护坡，格框植生护坡，植生护坡等均属此类，仅适用于平缓且稳定无滑动之虞的边坡上。(B)提供抗滑力之挡土护坡，大致可区分为：(a)刚性自重式挡土墙(如： 砌石挡土墙， 重力式挡土墙，倚壁式挡土墙，悬壁式挡土墙，扶壁式挡土墙)，(b)柔性自重式挡土墙(如： 蛇笼挡土墙，框条式挡土墙，加劲式挡土墙)，(c)锚拉式挡土墙(如：锚拉式格梁挡土墙， 锚拉式排桩挡土墙)。
现有护坡在结构要不是单一的仅具有抗风化及抗冲刷的坡面， 或者是单一的抗滑力的挡土护坡，即使简单地将二者结合的设计也在实际应用中效果较差。也有不少地方采用铺设混凝土护坡结构，采用混凝土护坡，成本虽然高，但抗滑稳定性强，抗雨水冲刷性能优良，但目前在实验室尚未有实验装置对混凝土的抗滑稳定性及抗雨水冲刷性能进行测试，测试结果用于调整混凝土的配比以适用于不同坡度及不同地区的护坡施工作业。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、易于操作、模拟真实度高、测试效果好的混凝土护坡抗滑稳定性及抗雨水冲刷实验装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：混凝土护坡抗滑稳定性及抗雨水冲刷实验装置，包括模拟坡度调节机构和模拟下雨机构；
模拟坡度调节机构包括第一支架，第一支架上水平设有第一矩形框架，第一矩形框架右侧通过右铰链铰接有坡面模拟支撑板，第一矩形框架左侧设有与坡面模拟支撑板左侧连接的坡度调节动力驱动机构；
坡度调节动力驱动机构包括设在第一矩形框架左侧的支座，支座上铰接有转动座和齿轮，转动座左侧固定设有方管，方管内滑动设有齿条，方管右侧设有缺口，齿轮左侧伸入到缺口内与齿条啮合，齿轮表面的偏心处设有手柄；齿条上端通过左铰链与坡面模拟支撑板左侧下表面连接，方管右侧螺纹连接有伸入到方管内并顶紧齿条表面的紧固螺栓；
模拟下雨机构包括第二支架和设在第二支架外侧的水泵，第二支架上水平设有第二矩形框架，第二矩形框架上设有位于坡面模拟支撑板上方的密闭的储水箱，储水箱内设有将储水箱内部分隔成至少三个腔室的隔板，每块隔板均沿前后方向垂直设置，储水箱顶部沿左右水平方向设有刚性水管，刚性水管底部设有分别与每个腔室连通的出水孔，刚性水管上设有与腔室数量相同且用于控制向每个腔室供水的电磁阀，刚性水管的一端封堵，水泵的出水口连接有管接头，刚性水管的另一端与管接头之间通过柔性水管连接，管接头上设有总阀门和压力表，储水箱底部均匀设有与每个腔室均连通的喷头。
第一矩形框架外侧前侧沿左右水平方向水平刻度尺，水平刻度尺的零刻度位于右铰链中心处，坡面模拟支撑板左侧吊挂有柔性刻度尺，柔性刻度尺与水平刻度尺垂直交叉设置，柔性刻度尺下端设有重锤，柔性刻度尺的零刻度位于坡面模拟支撑板的前侧部。
坡面模拟支撑板左侧边沿与第二矩形框架左侧下表面之间设有防水塑料薄膜。
采用上述技术方案，预先将混凝土制成呈正六边环形的混凝土框格块，将坡面模拟支撑板上表面先均匀铺上一层土，将土层夯实，然后将混凝土框格块均匀放置到土层上，在混凝土框格块内填充带土的植被。
进行抗滑稳定性实验的过程如下：手持手柄转动，驱动齿轮带动齿条在方管内向上移动，由于方管右侧的转动座与支座铰接，这样可使齿条始终与坡面模拟支撑板保持垂直状态，支撑效果更好；随着坡面模拟支撑板左侧向上升起，倾角越来越大，当出现混凝土框格块向下滑动或者土层向下滑动时，记录下柔性刻度尺和水平刻度尺之间交叉的数值，这样可以计算出护坡的坡比。
进行抗雨水冲刷性能实验的过程如下：调节好坡面模拟支撑板倾斜角度，通过读取柔性刻度尺和水平刻度尺的数计算出坡比，拧紧紧固螺栓将齿条定位。由于坡面模拟支撑板向上转动后，储水箱左侧的一个或多个腔室会不在坡面模拟支撑板正上方，这时就可将控制这些腔室的电磁阀关闭，这样可以节约喷水。然后开启水泵和总阀门，水就会通过柔性水管、刚性水管进入到储水箱的腔室内，最后通过储水箱底部的喷头向混凝土框格块内填充的土及植被进行模拟下雨冲刷，通过总阀门可以调节下雨量的大小，并实时通过压力表监控水压，从开始模拟下雨时记录雨水冲刷的时间，并通过观察植被抗雨水冲刷能力的状况。可以调节不同的坡比，重复上述过程进行不同坡比的抗冲刷实验。
防水塑料薄膜的设置，避免水溅落到齿条和齿轮之间的啮合处，影响到传动效果。
综上所述，本实用新型结构简单、易于操作、模拟效果好，为土木施工提供良好的数据支撑，以适应不同环境下（雨水多的南方和雨水少的北方）的采用不同护坡混凝土及植被的施工作业，确保施工的质量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中坡度调节动力驱动机构的放大图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的混凝土护坡抗滑稳定性及抗雨水冲刷实验装置，包括模拟坡度调节机构和模拟下雨机构。
模拟坡度调节机构包括第一支架1，第一支架1上水平设有第一矩形框架2，第一矩形框架2右侧通过右铰链3铰接有坡面模拟支撑板4，第一矩形框架2左侧设有与坡面模拟支撑板4左侧连接的坡度调节动力驱动机构5。
坡度调节动力驱动机构5包括设在第一矩形框架2左侧的支座6，支座6上铰接有转动座7和齿轮8，转动座7左侧固定设有方管9，方管9内滑动设有齿条10，方管9右侧设有缺口11，齿轮8左侧伸入到缺口11内与齿条10啮合，齿轮8表面的偏心处设有手柄12；齿条10上端通过左铰链13与坡面模拟支撑板4左侧下表面连接，方管9右侧螺纹连接有伸入到方管9内并顶紧齿条10表面的紧固螺栓14。
模拟下雨机构包括第二支架15和设在第二支架15外侧的水泵16，第二支架15上水平设有第二矩形框架17，第二矩形框架17上设有位于坡面模拟支撑板4上方的密闭的储水箱18，储水箱18内设有将储水箱18内部分隔成至少三个腔室的隔板19，每块隔板19均沿前后方向垂直设置，储水箱18顶部沿左右水平方向设有刚性水管20，刚性水管20底部设有分别与每个腔室连通的出水孔，刚性水管20上设有与腔室数量相同且用于控制向每个腔室供水的电磁阀21，刚性水管20的一端封堵，水泵16的出水口连接有管接头22，刚性水管20的另一端与管接头22之间通过柔性水管23连接，管接头22上设有总阀门24和压力表25，储水箱18底部均匀设有与每个腔室均连通的喷头26。
第一矩形框架2前侧沿左右水平方向设有水平刻度尺27，水平刻度尺27的零刻度位于右铰链3中心处，坡面模拟支撑板4左侧吊挂有柔性刻度尺28，柔性刻度尺28与水平刻度尺27垂直交叉设置，柔性刻度尺28下端设有重锤29，柔性刻度尺28的零刻度位于坡面模拟支撑板4的前侧部。
坡面模拟支撑板4左侧边沿与第二矩形框架17左侧下表面之间设有防水塑料薄膜30。防水塑料薄膜30可随着坡面模拟支撑板4的转动进行伸展或折叠。
本实用新型在进行实验时，预先将混凝土制成呈正六边环形的混凝土框格块，将坡面模拟支撑板4上表面先均匀铺上一层土，将土层夯实，然后将混凝土框格块均匀放置到土层上，在混凝土框格块内填充带土的植被。
进行抗滑稳定性实验的过程如下：手持手柄12转动，驱动齿轮8带动齿条10在方管9内向上移动，由于方管9右侧的转动座7与支座6铰接，这样可使齿条10始终与坡面模拟支撑板4保持垂直状态，支撑效果更好；随着坡面模拟支撑板4左侧向上升起，倾角越来越大，当出现混凝土框格块向下滑动或者土层向下滑动时，记录下柔性刻度尺28和水平刻度尺27之间交叉的数值，这样可以计算出护坡的坡比。
进行抗雨水冲刷性能实验的过程如下：调节好坡面模拟支撑板4倾斜角度，通过读取柔性刻度尺28和水平刻度尺27的数计算出坡比，拧紧紧固螺栓14将齿条10定位。由于坡面模拟支撑板4向上转动后，储水箱18左侧的一个或多个腔室会不在坡面模拟支撑板4正上方，这时就可将控制这些腔室的电磁阀21关闭，这样可以节约喷水。然后开启水泵16和总阀门24，水就会通过柔性水管23、刚性水管20进入到储水箱18的腔室内，最后通过储水箱18底部的喷头26向混凝土框格块内填充的土及植被进行模拟下雨冲刷，通过总阀门24可以调节下雨量的大小，并实时通过压力表25监控水压，从开始模拟下雨时记录雨水冲刷的时间，并通过观察植被抗雨水冲刷能力的状况。可以调节不同的坡比，重复上述过程进行不同坡比的抗冲刷实验。
上述实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (3)
1.混凝土护坡抗滑稳定性及抗雨水冲刷实验装置，其特征在于：包括模拟坡度调节机构和模拟下雨机构；
模拟坡度调节机构包括第一支架，第一支架上水平设有第一矩形框架，第一矩形框架右侧通过右铰链铰接有坡面模拟支撑板，第一矩形框架左侧设有与坡面模拟支撑板左侧连接的坡度调节动力驱动机构；
坡度调节动力驱动机构包括设在第一矩形框架左侧的支座，支座上铰接有转动座和齿轮，转动座左侧固定设有方管，方管内滑动设有齿条，方管右侧设有缺口，齿轮左侧伸入到缺口内与齿条啮合，齿轮表面的偏心处设有手柄；齿条上端通过左铰链与坡面模拟支撑板左侧下表面连接，方管右侧螺纹连接有伸入到方管内并顶紧齿条表面的紧固螺栓；
模拟下雨机构包括第二支架和设在第二支架外侧的水泵，第二支架上水平设有第二矩形框架，第二矩形框架上设有位于坡面模拟支撑板上方的密闭的储水箱，储水箱内设有将储水箱内部分隔成至少三个腔室的隔板，每块隔板均沿前后方向垂直设置，储水箱顶部沿左右水平方向设有刚性水管，刚性水管底部设有分别与每个腔室连通的出水孔，刚性水管上设有与腔室数量相同且用于控制向每个腔室供水的电磁阀，刚性水管的一端封堵，水泵的出水口连接有管接头，刚性水管的另一端与管接头之间通过柔性水管连接，管接头上设有总阀门和压力表，储水箱底部均匀设有与每个腔室均连通的喷头。
2.根据权利要求1所述的混凝土护坡抗滑稳定性及抗雨水冲刷实验装置，其特征在于：第一矩形框架前侧沿左右水平方向设有水平刻度尺，水平刻度尺的零刻度位于右铰链中心处，坡面模拟支撑板左侧吊挂有柔性刻度尺，柔性刻度尺与水平刻度尺垂直交叉设置，柔性刻度尺下端设有重锤，柔性刻度尺的零刻度位于坡面模拟支撑板的前侧部。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土护坡抗滑稳定性及抗雨水冲刷实验装置，其特征在于：坡面模拟支撑板左侧边沿与第二矩形框架左侧下表面之间设有防水塑料薄膜。
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| CN107402289A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-28 | 扬州大学 | 一种可移动式坡度可变的边坡模拟装置 |
| CN108333069A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-07-27 | 宁夏农林科学院荒漠化治理研究所（宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室） | 一种土壤抗冲性测定装置 |
| CN108507894A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-07 | 四川大学 | 一种模拟散粒体斜坡在坡面径流冲刷时拖曳力测试系统及测试方法 |
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2016
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