CN217931205U - 一种顺层岩质边坡模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顺层岩质边坡模拟试验装置，包括模拟机构和计量机构；所述模拟机构包括固定板和压板；固定板倾斜设置，且固定板通过角度调节机构固定，所述角度调节机构用于调节固定板的倾斜角度，固定板为U型板；所述压板与U型板的底板之间通过螺纹杆连接，且压板的宽度小于等于U型板两个侧壁之间的间距，压板的下部可拆卸式设置有插板；所述计量机构包括承重板和光电门；所述承重板靠近模拟机构的低端设置，当承重板在受到模拟机构的冲击时能够移动；所述光电门用于测量承重板移动时的加速度。本实用新型用于模拟不同厚度和角度的顺层岩质边坡发生崩塌的场景，以便于基于不同的场景的冲击力设计强度匹配的挡土墙。

Description

一种顺层岩质边坡模拟试验装置

技术领域

本实用新型涉及边坡模拟试验装置技术领域，具体涉及一种顺层岩质边坡模拟试验装置。

背景技术

边坡指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面，顺层边坡是指倾斜方向与层状基岩的倾向接近或大体一致的边坡，顺向坡是一种地质环境，表示一个坡面的沉积堆栈方向，当岩层倾斜方向和山坡同向时，称为顺向坡，反之称为逆向坡，顺向坡较逆向坡容易发生山崩。

顺向坡一般容易发生崩塌，在边坡下方一般会建有挡土墙，用于防止边坡的崩塌，当无法判断边坡崩塌产生的冲击力有多大时，挡土墙建立时的强度要求无法确定，导致挡土墙在建设时强度不够，在发生崩塌时挡土墙容易被冲毁。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种顺层岩质边坡模拟试验装置，用于模拟不同厚度和角度的顺层岩质边坡发生崩塌的场景，以便于基于不同的场景的冲击力设计强度匹配的挡土墙。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种顺层岩质边坡模拟试验装置，包括模拟机构和计量机构；

所述模拟机构包括固定板和压板；所述固定板倾斜设置，且所述固定板通过角度调节机构固定，所述角度调节机构用于调节固定板的倾斜角度，所述固定板为U型板；所述压板与U型板的底板之间通过螺纹杆连接，且所述压板的宽度小于等于U型板两个侧壁之间的间距，所述压板的下部可拆卸式设置有插板，当插板穿设在压板上时，插板的底部与固定板接触；

所述计量机构包括承重板和光电门；所述承重板靠近模拟机构的低端设置，当承重板在受到模拟机构的冲击时能够移动；所述光电门用于测量承重板移动时的加速度。

本实用新型所述固定板、压板和插板形成一个可用于容纳沙灰的空腔，固定板和压板之间为沙灰厚度，可通过调节角度调节机构调节固定板的倾斜角度，进而调节整个模拟机构的倾斜角度，实现对不同角度顺层岩质边坡的模拟。通过调节螺纹杆调节固定板和压板之间的间距，进而模拟不同厚度的顺层岩质边，当取下插板时，沙灰向滑落冲击承重板，实现对顺层岩质边坡发生崩塌场景的模拟。

本实用新型所述光电门为现有技术，为测量加速度的电子器件。

本实用新型的工作过程如下：

调节角度调节机构调节固定板的倾斜角度，调节好边坡的角度，并转动螺纹杆将压板与固定板分离，压板与固定板之间的距离相当于边坡的厚度，此时将沙灰填充在压板与固定板之间，填满过后，拔出插板放出沙灰，此时沙灰从固定板表面滑下，冲击在承重板表面，使得承重板向远离模拟机构一侧移动，经过光电门，被测出加速度，即可利用加速度来计算承重板受到的冲击力，本实用新型的顺层岩质边坡模拟试验装置能够模拟并计算处不同厚度和角度的边坡冲击产生的力，从而可根据比例来计算出实际的边坡的冲击力，从而按照模拟标准来建设挡土墙，更加安全。

进一步地，模拟机构还包括模拟箱，所述固定板、压板和计量机构均安装在模拟箱内。

模拟箱既能用于支撑安装模拟机构和计量机构，也能实现对滑落沙灰的收集。

进一步地，角度调节机构包括支撑杆、卡块和连接杆；

所述固定板的低端两侧均通过连接杆与模拟箱的侧壁连接，所述连接杆转动设置在模拟箱的侧壁上；

所述卡块设置有多个，多个卡块成排设置在模拟箱的底部；

所述支撑杆一端与固定板的底部转动连接，另一端通过卡块固定。

进一步地，固定板的底部设置有支座，所述支撑杆一端通过销轴转动连接在支座上。

进一步地，模拟箱的底部设置有滑槽，所述承重板的底部设置有与滑槽相配合的滑轮。

进一步地，模拟箱的内壁设置有用于显示模拟机构倾斜角度的量角器。

进一步地，螺纹杆的两端分别穿过压板与固定板，所述螺纹杆穿过固定板的一端与电机的输出轴传动连接，所述螺纹杆穿过压板的一端设置有限位块。

进一步地，还包括水箱和喷淋头，所述喷淋头安装在压板上，所述水箱内设置有水泵，所述水泵通过水管与所述喷淋头连接。

可利用水泵从喷淋头处喷水模拟泥石流冲击时产生的力。

进一步地，压板上开设有通槽，所述插板插接在所述通槽内。

进一步地，光电门包括发射部和接收部，所述发射部和接收部分别设置在承重板两侧。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型的模拟机构能够用于模拟不同厚度和角度的顺层岩质边坡发生崩塌的场景，配合承重板和光电门，能够获取承重板的加速度，通过承重板的加速度即可计算不同厚度和角度的边坡冲击产生的力，从而可根据比例来计算出实际的边坡的冲击力，从而按照模拟标准来建设挡土墙。

2、本实用新型不仅可以模拟不同厚度和角度的顺层岩质边坡发生崩塌的场景，也可利用水泵从喷淋头处喷水模拟泥石流冲击时产生的力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型顺层岩质边坡模拟试验装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型顺层岩质边坡模拟试验装置的竖向剖视图；

图3为本实用新型顺层岩质边坡模拟试验装置的俯视图；

图4为本实用新型压板的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

100-模拟机构；110-模拟箱；111-卡块；112-滑槽；113-量角器；120-固定板；121-连接杆；122-支座；130-支撑杆；140-螺纹杆；141-限位块；150-压板；151-插板；152-通槽；153-喷淋头；160-电机；161-电机架；170-水箱；171-水泵；200-计量机构；210-承重板；211-滑轮；220-光电门；221-发射部；222-接收部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1-图4所示，一种顺层岩质边坡模拟试验装置，包括模拟机构100、计量机构200；

模拟机构100包括固定板120、压板150和模拟箱110；

所述模拟箱110为顶部开口的箱体结构，固定板120为U型板，即固定板120包括一个底板，在底板的上设置有两个侧板，底板和两个侧板在整体成U型，固定板120倾斜设置，且固定板120通过角度调节机构固定，角度调节机构用于调节固定板120的倾斜角度。

具体地，角度调节机构包括支撑杆130、卡块111和连接杆121；

固定板120的低端两侧均通过连接杆121与模拟箱110的侧壁连接，连接杆121转动设置在模拟箱110的侧壁上，通过连接杆121转动实现固定板120的倾斜角度调节；

卡块111设置有多个，多个卡块111成排设置在模拟箱110的底部；支撑杆130一端与固定板120的底部转动连接，具体地，固定板120的底部设置有支座122，支撑杆130一端通过销轴转动连接在支座122上，另一端通过卡块111固定，根据固定板120的倾斜角度不同将支撑杆130的另一端通过不同的卡块111进行阻挡固定。

压板150与U型板的底板之间通过螺纹杆140连接，且压板150的宽度小于等于U型板两个侧壁之间的间距，便于实现压板150相对于固定板120上下移动，螺纹杆140的两端分别穿过压板150与固定板120，所述螺纹杆140穿过固定板120的一端与电机160的输出轴传动连接，电机160可通过电机架161固定在固定板120底板的底部，螺纹杆140穿过压板150的一端设置有限位块141，限位块141用于避免螺纹杆140脱落于压板150，压板150的下部可拆卸式设置有插板151，具体可以是，压板150上开设有通槽152，插板151插接在通槽152内，当插板151穿设在压板150上时，插板151的底部与固定板120底板的上端面接触。

优选地，模拟箱110的内壁设置有用于显示模拟机构100倾斜角度的量角器113，量角器113圆心位置与连接杆121中心在同一点上。

计量机构200包括承重板210和光电门220；承重板210靠近模拟机构100的低端设置，当承重板210在受到模拟机构100的冲击时能够移动，具体实现方式为：模拟箱110的底部设置有滑槽112，所述承重板210的底部设置有与滑槽112相配合的滑轮211；光电门220用于测量承重板210移动时的加速度，光电门220包括发射部221和接收部222，发射部221和接收部222固定在模拟箱110内壁上且设置在承重板210两侧。

本实施例的工作原理：工作时，转动固定板120调节好边坡的角度，电机160带动螺纹杆140转动将压板150与固定板120分离，压板150与固定板120之间的距离相当于边坡的厚度，此时将沙灰填充在压板150与固定板120之间，填满过后，拔出插板151放出沙灰，此时沙灰从固定板120表面滑下，冲击在承重板210表面，使得承重板210向一侧移动，经过光电门220，被测出加速度，即可利用加速度来计算承重板210受到的冲击力。

实施例2：

本实施例基于实施例1，还包括水箱170和喷淋头153，所述喷淋头153安装在压板150上，所述水箱170内设置有水泵171，所述水泵171通过水管与所述喷淋头153连接。

本实施例可利用水泵171从喷淋头153处喷水模拟泥石流冲击时产生的力。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

需要注意的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

Claims (10)

1.一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，包括模拟机构(100)和计量机构(200)；

所述模拟机构(100)包括固定板(120)和压板(150)；所述固定板(120)倾斜设置，且所述固定板(120)通过角度调节机构固定，所述角度调节机构用于调节固定板(120)的倾斜角度，所述固定板(120)为U型板；所述压板(150)与U型板的底板之间通过螺纹杆(140)连接，且所述压板(150)的宽度小于等于U型板两个侧壁之间的间距，所述压板(150)的下部可拆卸式设置有插板(151)，当插板(151)穿设在压板(150)上时，插板(151)的底部与固定板(120)接触；

所述计量机构(200)包括承重板(210)和光电门(220)；所述承重板(210)靠近模拟机构(100)的低端设置，当承重板(210)在受到模拟机构(100)的冲击时能够移动；所述光电门(220)用于测量承重板(210)移动时的加速度。

2.根据权利要求1所述的一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，所述模拟机构(100)还包括模拟箱(110)，所述固定板(120)、压板(150)和计量机构(200)均安装在模拟箱(110)内。

3.根据权利要求2所述的一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，所述角度调节机构包括支撑杆(130)、卡块(111)和连接杆(121)；

所述固定板(120)的低端两侧均通过连接杆(121)与模拟箱(110)的侧壁连接，所述连接杆(121)转动设置在模拟箱(110)的侧壁上；

所述卡块(111)设置有多个，多个卡块(111)成排设置在模拟箱(110)的底部；

所述支撑杆(130)一端与固定板(120)的底部转动连接，另一端通过卡块(111)固定。

4.根据权利要求3所述的一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，所述固定板(120)的底部设置有支座(122)，所述支撑杆(130)一端通过销轴转动连接在支座(122)上。

5.根据权利要求2所述的一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，所述模拟箱(110)的底部设置有滑槽(112)，所述承重板(210)的底部设置有与滑槽(112)相配合的滑轮(211)。

6.根据权利要求2所述的一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，所述模拟箱(110)的内壁设置有用于显示模拟机构(100)倾斜角度的量角器(113)。

7.根据权利要求1所述的一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，所述螺纹杆(140)的两端分别穿过压板(150)与固定板(120)，所述螺纹杆(140)穿过固定板(120)的一端与电机(160)的输出轴传动连接，所述螺纹杆(140)穿过压板(150)的一端设置有限位块(141)。

8.根据权利要求1所述的一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，还包括水箱(170)和喷淋头(153)，所述喷淋头(153)安装在压板(150)上，所述水箱(170)内设置有水泵(171)，所述水泵(171)通过水管与所述喷淋头(153)连接。

9.根据权利要求1所述的一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，所述压板(150)上开设有通槽(152)，所述插板(151)插接在所述通槽(152)内。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种顺层岩质边坡模拟试验装置，其特征在于，所述光电门(220)包括发射部(221)和接收部(222)，所述发射部(221)和接收部(222)分别设置在承重板(210)两侧。

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