一种滑坡模拟装置的制作方法

专利2023-11-22  109


本实用新型属于滑坡模拟实验领域,更具体地说,是涉及一种滑坡模拟装置。



背景技术:

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿斜面整体或分散地顺坡向下滑动的自然现象。其中,影响滑坡的主要因素包括地形、岩性和诱发因素;为避免滑坡现象对斜坡下方造成影响,现有技术中一般采用三维建模的方式来生产斜坡模型,将试样(根据当地岩性因素制备的土体或岩体)倾倒入斜坡的高处,试样沿斜坡落下并对此过程进行观测实验,从中得出实验数据(主要是试样进行加速移动的位置、试样主要堆积的位置),判断斜坡上易产生滑坡现象的位置并对其对应的坡体位置进行防护处理。

发明人发现,随着坡间道路的建造,现在的斜坡段之间会有大量的平坡段,在滑坡模拟时,若不考虑平坡段的影响则会对最终测量的数据造成影响。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种滑坡模拟装置,旨在解决现有技术中的滑坡模拟实验中,由于平坡段的干预导致实验结果不准确的问题。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种滑坡模拟装置,包括:

实验箱,采用可透光材质制成,具有内腔;所述实验箱的前后两端分别设有与所述内腔连通的进料孔和出料孔;

多个驱动杆,沿所述实验箱的前后方向由上倾斜向下排布于所述内腔中;所述驱动杆的一端贯穿所述实验箱的侧壁伸出,并且所述驱动杆能够绕自身轴线转动,所述驱动杆还连接有用于与所述实验箱相接以限制转动的锁紧件;以及

多个转动板,位于所述内腔内,且与多个所述驱动杆对应连接;

其中,所述驱动杆能够带动所述转动板转动,以模拟不同倾斜角度的斜坡段或平坡段;

所述进料孔位于多个所述转动板的上方,所述出料孔位于多个所述转动板的下方。

作为本申请另一实施例,所述转动板上设有贯穿自身左右两端面的连接孔,所述驱动杆插设于所述连接孔内;

所述驱动杆上连接有抵接件,在所述驱动杆绕自身轴向转动时,所述抵接件带动所述转动板同轴转动。

作为本申请另一实施例,所述连接孔包括:

插接部,沿左右方向贯通所述转动板;以及

卡接部,沿左右方向贯通所述转动板并与所述插接部连通;

其中,所述驱动杆插设于所述插接部内,所述抵接件插设于所述卡接部内;所述驱动杆能够沿所述连接孔的轴向移动。

作为本申请另一实施例,所述实验箱的其中一个侧壁设有多个用于使多个所述驱动杆的另一端穿过的贯通孔,所述实验箱的该侧壁还有多组与所述贯通孔一一对应且连通的限位槽;每组所述限位槽沿所述贯通孔的周向间隔分布有多个,且每个所述限位槽沿所述贯通孔的径向延伸设置;

所述锁紧件包括固定设置在所述驱动杆沿所述贯通孔伸出的一端的锁紧板,所述锁紧板用于插入其中一个所述限位槽内。

作为本申请另一实施例,所述实验箱的其中一个侧壁设有多个环形槽,每个所述驱动杆上均连接有限位件;所述限位件插设于所述环形槽内,用于与所述环形槽的内壁抵接以限制所述驱动杆沿自身轴向移动。

作为本申请另一实施例,所述转动板的左右两端分别与所述实验箱的内壁抵接。

作为本申请另一实施例,相邻的两个所述转动板之间通过弹性件相连,所述弹性件用于封堵相邻的所述转动板之间的间隙。

作为本申请另一实施例,所述内腔内设有导向板,所述导向板位于所述转动板下方;所述导向板的顶面采用倾斜面,用于带动试样滑动至所述出料孔。

作为本申请另一实施例,所述实验箱上铰接设置有挡板,所述挡板用于封堵所述出料孔;所述挡板通过螺栓与所述实验箱相接;

所述挡板上设有定位孔,所述实验箱上设有螺纹孔;在所述挡板封堵所述出料孔时,所述定位孔与所述螺纹孔相连通,所述螺栓能够插设于所述定位孔内并与所述实验箱螺纹连接。

本实用新型提供的一种滑坡模拟装置的有益效果在于:

在进行滑坡模拟实验时,通过依次转动多个驱动杆,使多个转动板与水平面的倾斜角发生改变(从而形成由斜坡段和平坡段组成的能够模拟斜坡的模型);之后,通过令锁紧件与实验箱相接,使转动板停止转动;最后,向进料孔通入试样,由于进料孔处于转动板上方,因此试样会沿实验箱的前后方向由上至下滚动,并最后由出料孔滚出实验箱并回收。

在上述滑动过程中,试样始终处于转动板之上,在实验箱外观察并记录试样的滚动情况,能够得到斜坡上不同位置的试验数据。

与现有技术相比,本实用新型提供的一种滑坡模拟装置能够模拟平坡段和斜坡段,保证了斜坡模拟实验的结果可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种滑坡模拟装置的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的一种滑坡模拟装置的结构剖视图之一;

图3为图2上圆a处的局部放大示意图;

图4为本实用新型实施例提供的一种滑坡模拟装置的结构剖视图之二;

图5为本实用新型实施例所采用的转动板和锁紧板的连接结构示意图;

图6为本实用新型实施例提供的一种滑坡模拟装置的结构剖视图之三;

图7为图6上圆b处的局部放大示意图;

图8为图6上圆c处的局部放大示意图。

图中,1、实验箱;11、内腔;12、进料孔;13、出料孔;14、贯通孔;141、限位槽;15、环形槽;16、导向板;17、螺纹孔;2、驱动杆;21、抵接件;22、限位件;23、握把;3、转动板;31、连接孔;311、插接部;312、卡接部;4、锁紧板;5、弹性件;6、挡板;61、定位孔;62、螺栓。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图8,现对本实用新型提供的一种滑坡模拟装置进行说明。所述一种滑坡模拟装置,包括实验箱1、多个驱动杆2和多个转动板3。

实验箱1采用可透光材质制成,具有方型的内腔11。前后两端分别设有与内腔11连通的进料孔12和出料孔13。

多个驱动杆2沿实验箱1的前后方向由上至下排布于内腔11中;驱动杆2的一端贯穿实验箱1的侧壁伸出,这一端用于实验人员握持,在本实施例中,为了便于叙述,这一端称为驱动杆2的右端;相应的,进料孔12处于实验箱1的后端,出料孔13处于实验箱1的前端。驱动杆2能够绕自身轴线转动,连接有用于与实验箱1相接以限制自身转动的锁紧件。

多个转动板3设置在内腔11内,与多个驱动杆2对应连接,能够被驱动杆2带动并绕驱动杆2转动,以模拟不同倾斜角度的斜坡段或平坡段。

其中,进料孔12位于多个转动板3的上方,出料孔13位于多个转动板3的下方。

在进行滑坡模拟实验时,通过依次转动多个驱动杆2,使多个转动板3与水平面的倾斜角发生改变(从而形成由斜坡段和平坡段组成的能够模拟斜坡的模型);之后,通过令锁紧件与实验箱1相接,使转动板3停止转动;最后,向进料孔12通入试样,由于进料孔12处于转动板3上方,因此试样会沿实验箱1的前后方向由上至下滚动,并最后由出料孔13滚出实验箱1并回收。

在上述滚动过程中,试样始终处于转动板3之上,在实验箱1外观察并记录试样的滚动情况,能够得到斜坡上不同位置的试验数据。

本实用新型提供的一种滑坡模拟装置能够通过多个转动板3模拟平坡段和斜坡段,与现有技术相比,保证了斜坡模拟实验的结果可靠性。

需要补充说明的是,实验箱1所采用的材质一般选用聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物,由于这一物质具有硬度大、表面防划痕能力强、经济环保的特性,因此将其选用为实验箱1的制备材料,有利于本装置的生产和应用;而且,在生产阶段,为了节约材料资金投入,可透光材质可以仅设置于实验箱1的顶面(以实现实验人员观测实验箱1内情况的目的),实验箱1的其他部位可选用其他不透光材质。驱动杆2上用于使用者握持的一端设有握把23,该握把23的表面设有用于增大摩擦力的防滑纹。

请一并参阅图4和图5,作为本实用新型提供的一种滑坡模拟装置的一种具体实施方式,转动板3上设有贯穿自身左右两端面的连接孔31,驱动杆2插设于连接孔31内。驱动杆2上设有抵接件21;在驱动杆2绕自身轴向转动时,抵接件21带动转动板3同轴转动。

相较于驱动杆2与转动板3固定连接(焊接或胶接)的连接方式,通过采用上述技术方案,转动板3与驱动杆2之间能够在不损坏二者的情况下相互分离,保证了本装置中各部件在更换时的完整性。

请一并参阅图4和图5,作为本实用新型提供的一种滑坡模拟装置的一种具体实施方式,连接孔31包括插接部311和卡接部312。

插接部311沿左右方向贯通转动板3,卡接部312同样沿左右方向贯通转动板3;其中,卡接部312与插接部311连通;驱动杆2插设于插接部311内,抵接件21插设于卡接部312内。

通过采用上述技术方案,使驱动杆2能够沿连接孔31的轴向移动,在将驱动杆2与转动板3的组合件由实验箱1中拆除后,能够沿驱动杆2的轴向将驱动杆2由连接孔31内取出,实现驱动杆2与转动板3的分离,这一过程方便、快捷,便于实际操作。

需要补充说明的是,为了加强驱动杆2和转动板3之间的连接关系,卡接部312和抵接件21均可设置为多个,而且相邻的卡接部312之间的夹角与对应的(而且相邻的)两个抵接件21之间的夹角相同。

请一并参阅图6和图8,作为本实用新型提供的一种滑坡模拟装置的一种具体实施方式,实验箱1的其中一个侧壁设有多个用于使多个驱动杆2的另一端(左端)穿过的贯通孔14,实验箱1的该侧壁还有多组与贯通孔14一一对应且连通的限位槽141;每组限位槽141沿贯通孔14的周向间隔分布有多个,且每个限位槽141沿贯通孔14的径向延伸设置。锁紧件包括固定设置在驱动杆2沿贯通孔14伸出的一端的锁紧板4,锁紧板4用于插入其中一个限位槽141内。

在将转动板3转动至所需模拟的斜坡段或平坡段的状态时,沿驱动杆2的轴向(向右)拉动驱动杆2,使锁紧板4嵌入其中一个限位槽141中,锁紧板4与限位槽141的组合结构起到限制驱动杆2转动的效果。

通过采用上述技术方案,实现了对驱动杆2转动的限制,避免由于试样滚动时压动转动板3,导致转动板3转动,进而影响斜坡模拟实验结果;也就是说,通过锁紧板4与限位槽141的组合结构限制驱动杆2转动,提高了斜坡模拟实验结果的可靠性。

需要补充说明的是,锁紧板4可设置为多个,相邻的锁紧板4之间的夹角与相邻限位槽141之间的夹角相同,或者与相邻限位槽141之间的夹角的倍数相同。

请一并参阅图6和图7,作为本实用新型提供的一种滑坡模拟装置的一种具体实施方式,实验箱1的其中一个侧壁设有多个环形槽15,每个驱动杆2上均连接有限位件22;限位件22插设于环形槽15内,用于与环形槽15的内壁抵接以限制驱动杆2沿自身轴向移动。在本实施例中,环形槽15设置在实验箱1的右端面,限位件22设置在驱动杆2由实验箱1的右端面伸出的一端。

在驱动杆2绕自身轴线转动时,限位件22在环形槽15内绕同轴转动(也就是说,限位件22只会限制驱动杆2沿自身轴向移动,并不会影响驱动杆2的转动)。

通过采用上述技术方案,限位件22与环形槽15的组合结构增强了驱动杆2和实验箱1之间的连接关系,提高了本装置的结构稳定性。

需要补充说明的是,限位件22可以采用罩体结构,使得限位件22封堵由驱动杆2的右端贯穿实验箱1所形成的孔部,避免内腔11内的试样沿这一孔内逸出。

请一并参阅图2和图6,作为本实用新型提供的一种滑坡模拟装置的一种具体实施方式,转动板3的左右两端分别与实验箱1的内壁抵接。

通过采用上述技术方案,在沿驱动杆2的轴向移动驱动杆2时,避免驱动杆2或抵接件21与连接孔31之间的摩擦力导致转动板3同向移动的情况,确保转动板3沿驱动杆2轴向的位置不会发生变化,进而保证了试验结果的准确性。而且需要补充说明的是,上述技术方案还存在一个效果:转动板3的左右两端分别与实验箱1的内壁抵接,因此试样无法沿转动板3的左右两端滑入实验箱1的下部(也就是转动板3的下方),保证更多试样能够有效应用于实验过程中,提高了试样的利用率,保证了实验结果的准确性。

请一并参阅图2和图4,作为本实用新型提供的一种滑坡模拟装置的一种具体实施方式,相邻的两个转动板3之间通过弹性件5相连,弹性件5用于封堵相邻的转动板3之间的间隙。其中,弹性件5采用可延展性材料制成,一般选用甲基乙烯基硅橡胶或天然乳胶制成。在转动板3转动时,与其相连的弹性件5产生相应的延伸。

通过采用上述技术方案,弹性件5封堵住两个转动板3之间的间隙,避免试样沿相邻转动板3之间的间隙滑入实验箱1的下部(也就是转动板3的下方),进一步保证更多试样能够有效应用于实验过程中,提高了试样的利用率,保证了实验结果的准确性。

请一并参阅图4和图6,作为本实用新型提供的一种滑坡模拟装置的一种具体实施方式,内腔11内设有导向板16,导向板16位于转动板3的下方;导向板16的顶面采用倾斜面,用于带动试样滑动至出料孔13。

通过采用上述技术方案,导向板16使得渗落在转动板3下方的试样能够滑动至出料孔13处,最终通过出料孔13滑出实验箱1,实现了试样的回收。

请一并参阅图1和图2,作为本实用新型提供的一种滑坡模拟装置的一种具体实施方式,实验箱1上铰接设置有挡板6;挡板6用于封堵出料孔13,并通过螺栓62与实验箱1相接;具体地,挡板6上设有定位孔61,实验箱1上设有螺纹孔17;在挡板6封堵出料孔13时,定位孔61与螺纹孔17相连通,此时螺栓62能够插设于定位孔61内并通过螺纹孔17与实验箱1螺纹连接。

通过采用上述技术方案,挡板6起到封堵出料孔13的作用,使得实验箱1内的试件被限制于实验箱1内,以实现试件于斜坡底部堆积的实验目的;并且,通过转动挡板6可令出料孔13与内腔11连通,从而使试样能够由出料孔13回收。

需要补充说明的是,为了增强挡板6与实验箱1之间的连接强度,前述螺栓62可设有多个并沿着左右方向分布于实验箱1的前端面上;相应的,前述定位孔61与螺纹孔17均设有多个。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种滑坡模拟装置,其特征在于,包括:

实验箱,采用可透光材质制成,具有内腔;所述实验箱的前后两端分别设有与所述内腔连通的进料孔和出料孔;

多个驱动杆,沿所述实验箱的前后方向由上倾斜向下排布于所述内腔中;所述驱动杆的一端贯穿所述实验箱的侧壁伸出,并且所述驱动杆能够绕自身轴线转动,所述驱动杆还连接有用于与所述实验箱相接以限制转动的锁紧件;以及

多个转动板,位于所述内腔内,且与多个所述驱动杆对应连接;

其中,所述驱动杆能够带动所述转动板转动,以模拟不同倾斜角度的斜坡段或平坡段;

所述进料孔位于多个所述转动板的上方,所述出料孔位于多个所述转动板的下方。

2.如权利要求1所述的一种滑坡模拟装置,其特征在于,所述转动板上设有贯穿自身左右两端面的连接孔,所述驱动杆插设于所述连接孔内;

所述驱动杆上连接有抵接件,在所述驱动杆绕自身轴向转动时,所述抵接件带动所述转动板同轴转动。

3.如权利要求2所述的一种滑坡模拟装置,其特征在于,所述连接孔包括:

插接部,沿左右方向贯通所述转动板;以及

卡接部,沿左右方向贯通所述转动板并与所述插接部连通;

其中,所述驱动杆插设于所述插接部内,所述抵接件插设于所述卡接部内;所述驱动杆能够沿所述连接孔的轴向移动。

4.如权利要求3所述的一种滑坡模拟装置,其特征在于,所述实验箱的其中一个侧壁设有多个用于使多个所述驱动杆的另一端穿过的贯通孔,所述实验箱的该侧壁还有多组与所述贯通孔一一对应且连通的限位槽;每组所述限位槽沿所述贯通孔的周向间隔分布有多个,且每个所述限位槽沿所述贯通孔的径向延伸设置;

所述锁紧件包括固定设置在所述驱动杆沿所述贯通孔伸出的一端的锁紧板,所述锁紧板用于插入其中一个所述限位槽内。

5.如权利要求3所述的一种滑坡模拟装置,其特征在于,所述实验箱的其中一个侧壁设有多个环形槽,每个所述驱动杆上均连接有限位件;所述限位件插设于所述环形槽内,用于与所述环形槽的内壁抵接以限制所述驱动杆沿自身轴向移动。

6.如权利要求1所述的一种滑坡模拟装置,其特征在于,所述转动板的左右两端分别与所述实验箱的内壁抵接。

7.如权利要求6所述的一种滑坡模拟装置,其特征在于,相邻的两个所述转动板之间通过弹性件相连,所述弹性件用于封堵相邻的所述转动板之间的间隙。

8.如权利要求1所述的一种滑坡模拟装置,其特征在于,所述内腔内设有导向板,所述导向板位于所述转动板下方;所述导向板的顶面采用倾斜面,用于带动试样滑动至所述出料孔。

9.如权利要求1所述的一种滑坡模拟装置,其特征在于,所述实验箱上铰接设置有挡板,所述挡板用于封堵所述出料孔;所述挡板通过螺栓与所述实验箱相接;

所述挡板上设有定位孔,所述实验箱上设有螺纹孔;在所述挡板封堵所述出料孔时,所述定位孔与所述螺纹孔相连通,所述螺栓能够插设于所述定位孔内并与所述实验箱螺纹连接。

技术总结
本实用新型提供了一种滑坡模拟装置,包括实验箱、多个驱动杆和多个转动板,实验箱采用可透光材质制成,具有内腔,前后端分别设有与内腔连通的进料孔和出料孔;多个驱动杆沿实验箱的前后方向由上至下倾斜分布于内腔中,驱动杆的一端贯穿实验箱的侧壁伸出;驱动杆连接有与实验箱相接以限制自身转动的锁紧件。多个转动板设置在内腔中,与多个驱动杆对应连接,能够绕驱动杆转动以模拟不同角度的斜坡段或平坡段。进料孔位于转动板之上,出料孔位于转动板之下,本实用新型提供的一种滑坡模拟装置,能够通过转动驱动杆,令驱动杆带动转动板转动,从而调整转动板的倾斜角度,实现对斜坡段和平坡段的斜坡模拟,保证了实验结果的准确性。

技术研发人员:张雪娟;刘岩磊;白佩佩;常祖青
受保护的技术使用者:河北人地生态工程有限公司
技术研发日:2020.07.23
技术公布日:2021.04.06

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