CN216411286U - 一种滑坡模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滑坡模拟试验装置，包括滑坡模拟箱、模拟降雨机构、地表水模拟机构和振动模拟机构；滑坡模拟箱包括堆土模拟箱、升降平台和带动升降平台转动的动力部件，以及设置在升降平台底部的辅助升降部件，升降平台和堆土模拟箱底部之间形成的夹角可调节，堆土模拟箱的底部设置有集水机构；地表水模拟机构包括设置在堆土模拟箱顶部的滑移部件、设置在滑移部件上的地表水箱和设置在地表水箱底部的排水管；振动模拟机构包括多个布设在堆土模拟箱底部内的振动电机。本实用新型结构简单，实现模拟降雨、地表水和振动状况下斜坡模拟土体的滑坡的模拟，且便于斜坡模拟土体坡角的调节，提高了适应范围。

Description

一种滑坡模拟试验装置

技术领域

本实用新型属于滑坡模拟试验技术领域，尤其是涉及一种滑坡模拟试验装置。

背景技术

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受地表水活动、雨水、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动，从而引发交通事故，因此通过室内滑坡试验的研究对边坡路基的稳定性研究提供参考。但是目前室内滑坡试验还存以下问题：

第一，滑坡的模拟试验一般仅设置单因素，例如模拟降雨，不便于实现两种模拟环境的耦合试验；

第二，滑坡的模拟试验装置结构庞大，操作复杂。

因此，现如今缺少一种结构简单，设计合理的滑坡模拟试验装置，设置模拟降雨机构、地表水模拟机构和振动模拟机构，实现模拟降雨、地表水和振动状况下斜坡模拟土体的滑坡的模拟，进而为斜坡模拟土体的防护措施分析提供依据。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种滑坡模拟试验装置，其结构简单，设计合理，设置模拟降雨机构、地表水模拟机构和振动模拟机构，实现模拟降雨、地表水和振动状况下斜坡模拟土体的滑坡的模拟，进而为斜坡模拟土体的防护措施分析提供依据。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：包括滑坡模拟箱、模拟降雨机构、地表水模拟机构和振动模拟机构；

所述滑坡模拟箱包括供盛装斜坡模拟土体的堆土模拟箱、设置在所述堆土模拟箱一侧的升降平台和带动所述升降平台转动的动力部件，以及设置在所述升降平台底部的辅助升降部件，所述堆土模拟箱的底部设置有集水机构；

所述地表水模拟机构包括设置在所述堆土模拟箱顶部的滑移部件、设置在所述滑移部件上的地表水箱和设置在所述地表水箱底部的排水管；

所述振动模拟机构包括多个布设在所述堆土模拟箱底部内的振动电机。

上述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述升降平台包括升降板和设置在所述升降板靠近所述堆土模拟箱端部的连接套筒，所述动力部件包括电机和与电机的输出轴传动连接的转轴，所述转轴穿设在连接套筒中且带动所述连接套筒转动，所述升降板上设置有刻度尺；

所述堆土模拟箱上设置有供转轴穿设的安装耳。

上述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述辅助升降部件包括辅助支撑柱和液压杆，所述液压杆的底端和辅助支撑柱铰接，所述液压杆的顶端和升降板的底部铰接，所述辅助支撑柱的底部安装在基坑底部。

上述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述堆土模拟箱包括两个平行布设的堆土墙、设置在两个所述堆土墙之间的底板和连接两个所述堆土墙一侧面的开合门，所述开合门位于所述堆土墙远离所述升降平台的一侧，两个所述堆土墙均包括设置在支撑柱上的槽钢骨架和设置在所述槽钢骨架上的钢化玻璃，所述槽钢骨架包括设置在所述支撑柱上的底部水平杆、与底部水平杆平行布设的顶部水平杆、多个沿高度方向布设的中部水平杆和多个连接底部水平杆、顶部水平杆与中部水平杆的竖向杆，所述支撑柱的底部安装在基坑底部。

上述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述滑移部件包括布设在两个顶部水平杆上的滑轨、设置在所述滑轨上的滑块和连接在两个滑块之间的连接杆，所述地表水箱设置在所述连接杆上，所述地表水箱顶部设置有补水管。

上述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述模拟降雨机构包括设置在堆土模拟箱外侧的地面基础上的架体、多排设置在所述架体顶部且位于所述堆土模拟箱顶部上方的模拟降雨部件和为多排所述模拟降雨部件供水的供水部件，多排模拟降雨部件沿堆土模拟箱宽度布设，所述模拟降雨部件包括布设在架体顶部内的分支供水管和多个沿分支供水管沿长度方向均布的喷水头。

上述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述供水部件包括供水箱、设置在供水箱中的抽水泵和设置在所述抽水泵出口连接的主供水管，以及设置在所述主供水管上的主阀门，所述主供水管的输出口依次连接过滤器和分水器，所述分水器和分支供水管连接，所述分支供水管上设置有分支阀门。

上述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述架体上设置有摄像头。

上述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述集水机构包括设置在底板底部的集水斗、设置在所述集水斗底部的集水管和与所述集水管连接的集水箱，所述集水斗的底部设置有滤网，所述集水斗的顶部圆周设置有多个连接耳，所述连接耳和所述底板底部可拆卸连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且安装布设简便，投入成本较低。

2、本实用新型设置模拟降雨机构、地表水模拟机构和振动模拟机构，模拟斜坡模拟土体所处的降雨、地表水和振动环境，从而可进行降雨、地表水和振动环境模拟测试。考虑外界环境变化下，斜坡模拟土体在不同影响因素下的滑坡，便于考虑不同影响因素下的边坡防护措施，提高了斜坡模拟土体的稳定性。

3、本实用新型设置动力部件和辅助升降部件，是为了在堆土模拟箱中堆土过程中带动升降平台转动，以使升降平台靠近堆土模拟箱的侧面为基准，便于控制斜坡模拟土体的坡角，且升降平台和堆土模拟箱底部之间形成的夹角可调节，提高了适应范围；另一方面，是为了斜坡模拟土体完成之后，以使升降平台反向转动直至升降平台的底部接触辅助升降部件，升降平台水平布设，从而便于接收斜坡模拟土体滑坡的土，结构紧凑，操作便捷。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，设置模拟降雨机构、地表水模拟机构和振动模拟机构，实现模拟降雨、地表水和振动状况下斜坡模拟土体的滑坡的模拟，进而为斜坡模拟土体的防护措施分析提供依据。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型除去模拟降雨机构后的结构示意图。

图2为本实用新型滑坡模拟箱和集水机构的结构示意图。

图3为本实用新型模拟降雨机构的结构示意图。

图4为本实用新型供水部件的结构示意图。

附图标记说明:

1—堆土模拟箱； 1-1—中部水平杆； 1-2—竖向杆；

1-3—钢化玻璃； 1-4—底部水平杆； 1-5—顶部水平杆；

1-6—开合门； 1-7—底板； 1-8—支撑柱；

2-1—架体； 2-2—模拟降雨部件； 2-2-1—分支供水管；

2-2-2—喷水头； 2-2-3—分支阀门； 2-3—摄像头；

2-4—供水箱； 2-5—抽水泵； 2-6—主阀门；

2-7—过滤器； 2-8—分水器； 2-9—地面基础；

3-1—升降板； 3-2—连接套筒； 3-3—转轴；

3-5—电机； 3-6—安装耳； 3-8—刻度尺；

3-9—液压杆； 3-10—辅助支撑柱；

4-1—集水斗； 4-2—滤网； 4-3—集水管；

4-4—集水箱； 5-1—滑轨； 5-2—滑块；

5-3—连接杆； 5-4—地表水箱； 5-5—排水管；

5-6—补水管； 6—振动电机； 7—基坑。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型包括滑坡模拟箱、模拟降雨机构、地表水模拟机构和振动模拟机构；

所述滑坡模拟箱包括供盛装斜坡模拟土体的堆土模拟箱1、设置在所述堆土模拟箱1一侧的升降平台和带动所述升降平台转动的动力部件，以及设置在所述升降平台底部的辅助升降部件，所述堆土模拟箱1的底部设置有集水机构；

所述地表水模拟机构包括设置在所述堆土模拟箱1顶部的滑移部件、设置在所述滑移部件上的地表水箱5-4和设置在所述地表水箱5-4底部的排水管5-5；

所述振动模拟机构包括多个布设在所述堆土模拟箱1底部内的振动电机6。

本实施例中，所述升降平台包括升降板3-1和设置在所述升降板3-1靠近所述堆土模拟箱1端部的连接套筒3-2，所述动力部件包括电机3-5和与电机3-5的输出轴传动连接的转轴3-3，所述转轴3-3穿设在连接套筒3-2中且带动所述连接套筒3-2转动，所述升降板3-1上设置有刻度尺3-8；

所述堆土模拟箱1上设置有供转轴3-3穿设的安装耳3-6。

本实施例中，所述辅助升降部件包括辅助支撑柱3-10和液压杆3-9，所述液压杆3-9的底端和辅助支撑柱3-10铰接，所述液压杆3-9的顶端和升降板3-1的底部铰接，所述辅助支撑柱3-10的底部安装在基坑7底部。

本实施例中，所述堆土模拟箱1包括两个平行布设的堆土墙、设置在两个所述堆土墙之间的底板1-7和连接两个所述堆土墙一侧面的开合门1-6，所述开合门1-6位于所述堆土墙远离所述升降平台的一侧，两个所述堆土墙均包括设置在支撑柱1-8上的槽钢骨架和设置在所述槽钢骨架上的钢化玻璃1-3，所述槽钢骨架包括设置在所述支撑柱1-8上的底部水平杆1-4、与底部水平杆1-4平行布设的顶部水平杆1-5、多个沿高度方向布设的中部水平杆1-1和多个连接底部水平杆1-4、顶部水平杆1-5与中部水平杆1-1的竖向杆1-2，所述支撑柱1-8的底部安装在基坑7底部。

本实施例中，所述滑移部件包括布设在两个顶部水平杆1-5上的滑轨5-1、设置在所述滑轨5-1上的滑块5-2和连接在两个滑块5-2之间的连接杆5-3，所述地表水箱5-4设置在所述连接杆5-3上，所述地表水箱5-4顶部设置有补水管5-6。

本实施例中，所述模拟降雨机构包括设置在堆土模拟箱1外侧的地面基础2-9上的架体2-1、多排设置在所述架体2-1顶部且位于所述堆土模拟箱1顶部上方的模拟降雨部件2-2和为多排所述模拟降雨部件2-2供水的供水部件，多排模拟降雨部件2-2沿堆土模拟箱1宽度布设，所述模拟降雨部件包括布设在架体2-1顶部内的分支供水管2-2-1和多个沿分支供水管2-2-1沿长度方向均布的喷水头2-2-2。

本实施例中，所述供水部件包括供水箱2-4、设置在供水箱2-4中的抽水泵2-5和设置在所述抽水泵2-5出口连接的主供水管，以及设置在所述主供水管上的主阀门2-6，所述主供水管的输出口依次连接过滤器2-7和分水器2-8，所述分水器2-8和分支供水管2-2-1连接，所述分支供水管2-2-1上设置有分支阀门2-2-3。

本实施例中，所述架体2-1上设置有摄像头2-3。

如图2所示，本实施例中，所述集水机构包括设置在底板1-7底部的集水斗4-1、设置在所述集水斗4-1底部的集水管4-3和与所述集水管4-3连接的集水箱4-4，所述集水斗4-1的底部设置有滤网4-2，所述集水斗4-1的顶部圆周设置有多个连接耳，所述连接耳和所述底板1-7底部可拆卸连接。

本实施例中，设置开合门1-6便于堆土模拟箱1中的堆土。

本实施例中，设置模拟降雨机构、地表水模拟机构和振动模拟机构，模拟斜坡模拟土体所处的降雨、地表水和振动环境，从而可进行降雨、地表水和振动境模拟实验测试，以使考虑外界环境变化下，斜坡模拟土体在不同影响因素下斜坡模拟土体的滑坡，便于后续研究斜坡模拟土体的稳定性。

本实施例中，设置滑移部件，滑移部件沿堆土模拟箱1的长边方向滑移，从而实现地表水箱5-4沿斜坡模拟土体表面方向滑移，实现排水管5-5插入斜坡模拟土体表面不同位置内，以实现地表水的渗透模拟，提高了适应范围。

本实施例中，通过在模拟降雨、模拟地表水渗透和振动影响下，实现对斜坡模拟土体的滑坡进行模拟实验，另外通过升降板3-1上的刻度尺3-8还可观察滑坡的最大距离，从而为滑坡的分析提供依据。

本实施例中，实际连接时，电机3-5通过联轴器与转轴3-3传动连接。

本实施例中，电机3-5可参考130BYG350D电机。

本实施例中，电机3-5转动，电机3-5转动带动转轴3-3转动，转轴3-3转动带动连接套筒3-2和升降板3-1转动，且同时液压杆3-9伸长辅助推动升降板3-1转动，从改变升降板3-1和底板1-7之间的夹角。

本实施例中，设置升降板3-1，一方面是为了在堆土模拟箱1中堆土过程中通过升降板3-1转动，以使升降板3-1靠近底板1-7的侧面为基准，便于控制斜坡模拟土体的坡角；另一方面，是为了斜坡模拟土体堆好之后，以使升降板3-1反向转动直至升降板3-1的底部接触辅助支撑柱3-10，升降板3-1水平布设，从而便于接收斜坡模拟土体滑坡的土。

本实施例中，所述底板1-7上设置有过水孔。

本实施例中，设置集水斗4-1、集水管4-3和集水箱4-4实现模拟水的收集，一方面避免环境污染，另一方面实现水资源重复利用。

本实施例中，实际使用过程中，摄像头2-3的采集面朝向斜坡模拟土体，还可对斜坡模拟土体的图像进行采集，从而便于远距离查看斜坡模拟土体，实时掌握模拟试验。

本实施例中，实际使用时，设置基坑7进行滑坡模拟箱的安装。

本实用新型使用时，当需要模拟外界降雨环境时，操作主阀门2-6和分支阀门2-2-3打开，抽水泵2-5通过主供水管、过滤器2-7、和分支供水管2-2-1通水，分支供水管2-2-1上的喷水头2-2-2喷洒，从而对斜坡模拟土体实现降雨，且实际模拟实验过程中，可以通过调节阀门大小实现供水的流量实现降雨量调节，从而能够更好地模拟外界降雨变化；

当需要模拟地表水环境时，操作地表水箱5-4和排水管5-5工作，实现地表水渗透模拟；当需要模拟振动时，操作振动电机6工作。另外，还可在模拟降雨、地表水和振动耦合因素影响下，实时对斜坡模拟土体的滑坡模拟，从而表征斜坡模拟土体滑坡的动态发展过程，从而为滑坡的动态变化分析提供依据。

综上所述，本实用新型，结构简单，设置地表水模拟机构和模拟降雨机构，实现模拟降雨和模拟地表水状况下斜坡模拟土体的滑坡的模拟，便于考虑不同影响因素下斜坡模拟土体的边坡防护措施，提高了斜坡模拟土体的稳定性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：包括滑坡模拟箱、模拟降雨机构、地表水模拟机构和振动模拟机构；

所述滑坡模拟箱包括供盛装斜坡模拟土体的堆土模拟箱(1)、设置在所述堆土模拟箱(1)一侧的升降平台和带动所述升降平台转动的动力部件，以及设置在所述升降平台底部的辅助升降部件，所述堆土模拟箱(1)的底部设置有集水机构；

所述地表水模拟机构包括设置在所述堆土模拟箱(1)顶部的滑移部件、设置在所述滑移部件上的地表水箱(5-4)和设置在所述地表水箱(5-4)底部的排水管(5-5)；

所述振动模拟机构包括多个布设在所述堆土模拟箱(1)底部内的振动电机(6)。

2.按照权利要求1所述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述升降平台包括升降板(3-1)和设置在所述升降板(3-1)靠近所述堆土模拟箱(1)端部的连接套筒(3-2)，所述动力部件包括电机(3-5)和与电机(3-5)的输出轴传动连接的转轴(3-3)，所述转轴(3-3)穿设在连接套筒(3-2)中且带动所述连接套筒(3-2)转动，所述升降板(3-1)上设置有刻度尺(3-8)；

所述堆土模拟箱(1)上设置有供转轴(3-3)穿设的安装耳(3-6)。

3.按照权利要求2所述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述辅助升降部件包括辅助支撑柱(3-10)和液压杆(3-9)，所述液压杆(3-9)的底端和辅助支撑柱(3-10)铰接，所述液压杆(3-9)的顶端和升降板(3-1)的底部铰接，所述辅助支撑柱(3-10)的底部安装在基坑(7)底部。

4.按照权利要求1所述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述堆土模拟箱(1)包括两个平行布设的堆土墙、设置在两个所述堆土墙之间的底板(1-7)和连接两个所述堆土墙一侧面的开合门(1-6)，所述开合门(1-6)位于所述堆土墙远离所述升降平台的一侧，两个所述堆土墙均包括设置在支撑柱(1-8)上的槽钢骨架和设置在所述槽钢骨架上的钢化玻璃(1-3)，所述槽钢骨架包括设置在所述支撑柱(1-8)上的底部水平杆(1-4)、与底部水平杆(1-4)平行布设的顶部水平杆(1-5)、多个沿高度方向布设的中部水平杆(1-1)和多个连接底部水平杆(1-4)、顶部水平杆(1-5)与中部水平杆(1-1)的竖向杆(1-2)，所述支撑柱(1-8)的底部安装在基坑(7)底部。

5.按照权利要求4所述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述滑移部件包括布设在两个顶部水平杆(1-5)上的滑轨(5-1)、设置在所述滑轨(5-1)上的滑块(5-2)和连接在两个滑块(5-2)之间的连接杆(5-3)，所述地表水箱(5-4)设置在所述连接杆(5-3)上，所述地表水箱(5-4)顶部设置有补水管(5-6)。

6.按照权利要求1所述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述模拟降雨机构包括设置在堆土模拟箱(1)外侧的地面基础(2-9)上的架体(2-1)、多排设置在所述架体(2-1)顶部且位于所述堆土模拟箱(1)顶部上方的模拟降雨部件(2-2)和为多排所述模拟降雨部件(2-2)供水的供水部件，多排模拟降雨部件(2-2)沿堆土模拟箱(1)宽度布设，所述模拟降雨部件包括布设在架体(2-1)顶部内的分支供水管(2-2-1)和多个沿分支供水管(2-2-1)沿长度方向均布的喷水头(2-2-2)。

7.按照权利要求6所述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述供水部件包括供水箱(2-4)、设置在供水箱(2-4)中的抽水泵(2-5)和设置在所述抽水泵(2-5)出口连接的主供水管，以及设置在所述主供水管上的主阀门(2-6)，所述主供水管的输出口依次连接过滤器(2-7)和分水器(2-8)，所述分水器(2-8)和分支供水管(2-2-1)连接，所述分支供水管(2-2-1)上设置有分支阀门(2-2-3)。

8.按照权利要求6所述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述架体(2-1)上设置有摄像头(2-3)。

9.按照权利要求4所述的一种滑坡模拟试验装置，其特征在于：所述集水机构包括设置在底板(1-7)底部的集水斗(4-1)、设置在所述集水斗(4-1)底部的集水管(4-3)和与所述集水管(4-3)连接的集水箱(4-4)，所述集水斗(4-1)的底部设置有滤网(4-2)，所述集水斗(4-1)的顶部圆周设置有多个连接耳，所述连接耳和所述底板(1-7)底部可拆卸连接。

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