可調節角度邊坡試驗臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明為一種模型試驗裝置，具體是一種可對邊坡施力的試驗臺。
【背景技術】
[0002]在各類自然災害中，滑坡屬于其中巨大的地質災害，在我國，每年由于山體滑坡造成的損失非常巨大。造成山體滑坡災難的原因，一是由降雨引起，另一是由地震引起，其根本的原因均是由于山體受到力的作用。對此，邊坡穩定性的研宄成為一個十分重要的課題。其中，針對不同土類、不同固土類型、不同坡度的邊坡進行受力分析，是非常必要的，可以為提高邊坡穩定性提供不可缺少的重要數據。當前，還沒有一種簡單實用的對邊坡施力分析的試驗裝置。
【發明內容】
[0003]本發明公開一種針對邊坡受力后的穩定性進行研宄的試驗裝置，能對邊坡穩定性進行有效的模擬和觀測及分析。
[0004]本發明的技術方案為:
[0005]可調節角度邊坡試驗臺，主要由邊坡模型、模型箱、施壓板、水平加載設備和角度調節裝置組成；邊坡模型是一個帶有多級臺階的模型實體，邊坡模型被包封在模型箱中；施壓板是由多塊節板從上至下拼接而成垂直板，其前面緊貼在邊坡模型的與臺階相反的另一側的立面上；水平加載設備頂緊在施壓板的背面；角度調節裝置設在模型箱的底部。
[0006]所述的模型箱是由前板、后板、側板和底板構成的矩形盒體；側板與邊坡模型的臺階相對；前板和后板的大小相同，底板是一塊長于前板和后板的延伸板。
[0007]前板為透明有機玻璃板，板上制有位移監測表格，板的一角上安有一量角器，量角器底邊始終平行于大地。
[0008]所述的施壓板的每一節板與相鄰的節板之間由卯榫結構連接，節板用磁化的鐵板制作。
[0009]所述的水平加載設備由立板、滑軌、滑塊和加載千斤頂組成；立板固定在所述的模型箱的底板的延伸板上；滑軌與立板為一體，垂直設立在與施壓板相對的方位；滑塊套裝在滑軌上，可沿滑軌上下滑動；加載千斤頂設在滑塊上與施壓板相對的位置。
[0010]所述的角度調節裝置由底座和角度調節千斤頂組成；底座的一個端部為直角形的拐角，拐角頂端為一轉軸，與所述的模型箱的底板樞軸連接；角度調節千斤頂放置在底座另一端上，頂在所述的模型箱的底板上。
[0011]在所述的施壓板的第一塊節板兩側各設有一個卡扣，在所述的模型箱的前板和后板的的頂部各設有一道與卡扣相匹配的卡槽，卡扣和卡槽組成的溜槽自鎖裝置使施壓板只能向加載方向移動，加載試驗后卸載時溜槽自鎖裝置會鎖死以保證施壓板不會倒落。
[0012]水平加載設備上也設有溜槽自鎖裝置；在滑塊兩側各設有一個卡扣，在立板上各設有一道與卡扣相匹配的卡槽，卡扣和卡槽組成的溜槽自鎖裝置使滑塊固定在滑軌的所需位置上不會掉落，可根據加載位置要求調節加載千斤頂的高度。
[0013]本試驗臺主要特點為:
[0014]1.實現自然或人為的動荷載作用模擬，該功能主要由水平加載設備和角度調節裝置實現；
[0015]2.可實現不同部位、不同高度荷載的施加。通過多節板可實現對高邊坡不同部位施加作用力，并且可以模擬局部荷載集中。
[0016]本試驗裝置結構簡單，成本低廉，能夠準確地對邊坡模型施力進行動態數據和效果測定。
【附圖說明】
[0017]圖1是可調節角度邊坡試驗臺的整體結構示意圖；
[0018]圖2是前板移開后的可調節角度邊坡試驗臺的結構示意圖；
[0019]圖3是角度調節裝置正面示意圖；
[0020]圖4是施壓板與后板間連接方式實施例的示意圖；
[0021]圖5是水平加載設備的結構示意圖；
[0022]圖6是施壓板結構示意圖。
[0023]圖中標記:
[0024]1.邊坡模型，
[0025]2.模型箱，2-1.前板，2-2.后板，2-3.側板，2-4.底板，
[0026]3.施壓板，3-1節板，
[0027]4.水平加載設備，4-1.立板，4-2.滑軌，4_3.滑塊，4_4.加載千斤頂，
[0028]5.角度調節裝置，5-1.底座，5-2.轉軸，5_3.角度調節千斤頂，
[0029]6.卡扣，
[0030]7.卡齒。
【具體實施方式】
[0031]下面參見圖1-圖6對本發明作詳細說明:
[0032]圖1、圖2顯示的是本發明的整體結構。本發明主要由邊坡模型1、模型箱2、施壓板3、水平加載設備4和角度調節裝置5組成。邊坡模型I是一個帶有多級臺階的模型實體，邊坡模型I被包封在模型箱2中。施壓板3是由多塊節板3-1從上至下拼接而成垂直板，其前面緊貼在邊坡模型I的與臺階相反的另一側的立面上。水平加載設備4頂緊在施壓板3的背面。角度調節裝置5設在模型箱2的底部。
[0033]所述的模型箱2是由前板2-1、后板2-2、側板2-3和底板2-4構成的矩形盒體。前板2-1和后板2-2的大小相同，側板2-3與邊坡模型I的臺階相對。底板2-4是一塊長于前板2-1和后板2-2的延伸板。前板2-1為透明有機玻璃板，板上制有位移監測表格，板的一角上安有一量角器，量角器不隨前板2-1的轉動而轉動，底邊始終平行于大地。試驗人員可以在外部透過前板2-1看到里面邊坡模型I的變形情況，通過位移監測表格與邊坡邊界的相對位置的變化觀察到肉眼不易發現的邊坡模型I邊界細微的變化情況，并通過量角器可讀出模型箱2旋轉的角度。
[0034]所述的施壓板3的具體結構見圖6所示。每一節板3-1與相鄰的節板3-1之間由卯榫結構連接。這樣，施壓板3可按需要拆分，根據水平加載所需的豎直長度調整節板3-1的數量組合。節板3-1用磁化的鐵板制作，板間通過卯榫結構和磁力的共同作用可牢固貼合，當對施壓板3施加水平方向力時，施壓板3相當是一塊剛性整板。
[0035]所述的水平加載設備4的結構見圖5所示。它由立板4-1、滑軌4-2、滑塊4_3和加載千斤頂4-4組成。立板4-1固定在所述的模型箱2的底板2-4的延伸板上。滑軌4-2與立板4-1為一體，垂直設立在與施壓板3相對的方位。滑塊4-3套裝在滑軌4-2上，可沿滑軌4-2上下滑動。加載千斤頂4-4設在滑塊4-3上與施壓板3相對的位置。試驗時通過加載千斤頂4-4向施壓板3施加壓力，通過模型箱2的前板2-1上的位移監測表格監測。
[0036]所述的角度調節裝置5的結構見圖3所示。它由底座5-1和角度調節千斤頂5-3組成。底座5-1的一個端部為直角形的拐角，拐角頂端為一轉軸5-2，與所述的模型箱2的底板2-4樞軸連接。角度調節千斤頂5-3放置在底座5-1另一端上，頂在所述的模型箱2的底板2-4上。試驗時通過角度調節千斤頂5-3施加向上的壓力，通過模型箱2的前板2-1上的量角器監測。
[0037]為了使本試驗臺穩定地工作，本發明還設計了由卡扣和卡槽組成的溜槽自鎖裝置。見圖4所示，在所述的施壓板3的第一塊節板3-1兩側各設有一個卡扣6，在所述的模型箱2的前板2-1和后板2-2的的頂部各設有一道與卡扣6相匹配的卡槽7，卡扣6和卡槽7組成的溜槽自鎖裝置使施壓板3只能向加載方向移動，加載試驗后卸載時溜槽自鎖裝置會鎖死以保證施壓板3不會倒落。同樣，水平加載設備4上也設有溜槽自鎖裝置。在滑塊4-3兩側各設有一個卡扣6，在立板4-1上各設有一道與卡扣6相匹配的卡槽7，卡扣6和卡槽7組成的溜槽自鎖裝置使滑塊4-3固定在滑軌4-2的所需位置上不會掉落，則可根據加載位置要求調節加載千斤頂4-4的高度。
【主權項】
1.可調節角度邊坡試驗臺，其特征在于:主要由邊坡模型、模型箱、施壓板、水平加載設備和角度調節裝置組成；邊坡模型是一個帶有多級臺階的模型實體，邊坡模型被包封在模型箱中；施壓板是由多塊節板從上至下拼接而成垂直板，其前面緊貼在邊坡模型的與臺階相反的另一側的立面上；水平加載設備頂緊在施壓板的背面；角度調節裝置設在模型箱的底部。
2.根據權利要求1所述的可調節角度邊坡試驗臺，其特征在于:所述的模型箱是由前板、后板、側板和底板構成的矩形盒體；側板與邊坡模型的臺階相對；前板和后板的大小相同，底板是一塊長于前板和后板的延伸板。
3.根據權利要求2所述的可調節角度邊坡試驗臺，其特征在于:前板為透明有機玻璃板，板上制有位移監測表格，板的一角上安有一量角器，量角器底邊始終平行于大地。
4.根據權利要求1所述的可調節角度邊坡試驗臺，其特征在于:所述的施壓板的每一節板與相鄰的節板之間由卯榫結構連接，節板用磁化的鐵板制作。
5.根據權利要求1或2所述的可調節角度邊坡試驗臺，其特征在于:所述的水平加載設備由立板、滑軌、滑塊和加載千斤頂組成；立板固定在所述的模型箱的底板的延伸板上；滑軌與立板為一體，垂直設立在與施壓板相對的方位；滑塊套裝在滑軌上，可沿滑軌上下滑動；加載千斤頂設在滑塊上與施壓板相對的位置。
6.根據權利要求1或2所述的可調節角度邊坡試驗臺，其特征在于:所述的角度調節裝置由底座和角度調節千斤頂組成；底座的一個端部為直角形的拐角，拐角頂端為一轉軸，與所述的模型箱的底板樞軸連接；角度調節千斤頂放置在底座另一端上，頂在所述的模型箱的底板上。
7.根據權利要求2或4所述的可調節角度邊坡試驗臺，其特征在于:在所述的施壓板的第一塊節板兩側各設有一個卡扣，在所述的模型箱的前板和后板的的頂部各設有一道與卡扣相匹配的卡槽，卡扣和卡槽組成的溜槽自鎖裝置使施壓板只能向加載方向移動，加載試驗后卸載時溜槽自鎖裝置會鎖死以保證施壓板不會倒落。
8.根據權利要求5所述的可調節角度邊坡試驗臺，其特征在于:水平加載設備上也設有溜槽自鎖裝置；在滑塊兩側各設有一個卡扣，在立板上各設有一道與卡扣相匹配的卡槽，卡扣和卡槽組成的溜槽自鎖裝置使滑塊固定在滑軌的所需位置上不會掉落，可根據加載位置要求調節加載千斤頂的高度。
【專利摘要】本發明為一種可調節角度邊坡試驗臺，主要由邊坡模型、模型箱、施壓板、水平加載設備和角度調節裝置組成；邊坡模型是一個帶有多級臺階的模型實體，邊坡模型被包封在模型箱中；施壓板是由多塊節板從上至下拼接而成垂直板，其前面緊貼在邊坡模型的與臺階相反的另一側的立面上；水平加載設備頂緊在施壓板的背面；角度調節裝置設在模型箱的底部。本發明實現自然或人為的動荷載作用模擬，可實現不同部位、不同高度荷載的施加。通過多節板可實現對高邊坡不同部位施加作用力，并且可以模擬局部荷載集中。本試驗裝置結構簡單，成本低廉，能夠準確地對邊坡模型施力進行動態數據和效果測定。
【IPC分類】G01N19-00
【公開號】CN104807746
【申請號】CN201510202529
【發明人】孫書偉, 馮嘉琪
【申請人】中國礦業大學(北京)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月24日