一種滑坡涌浪模擬實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)災(zāi)害及水利實驗設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種滑坡涌浪模擬實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國西部地區(qū)山脈眾多，且水系發(fā)達，山體間溝壑中往往密布著河流，當(dāng)山體失穩(wěn)發(fā)生滑坡的同時，也常常伴隨著滑坡體以很高的速度沖入河流，強大的沖擊力致使原本順著河道流動的河水躍出，產(chǎn)生涌浪，破壞航運河道、上下游流域的民宅、工程設(shè)施，危害山區(qū)周圍民眾的生命財產(chǎn)。這類災(zāi)害事例已屢見不鮮了，例如:1963年意大利Vajont滑坡沖擊水庫造成涌浪，1982年四川省云陽縣城東雞扒子滑坡涌浪事件，1985年新灘滑坡沖擊長江河道產(chǎn)生的涌浪災(zāi)害，2003年千將坪滑坡沖擊長江支流青干河造成涌浪，以及2008年發(fā)生在三峽庫區(qū)的龔家方崩滑體沖擊長江干流產(chǎn)生涌浪災(zāi)害的事件。滑坡涌浪破壞能力強，治理難度大，因此有必要對滑坡涌浪災(zāi)害進行研究。
[0003]目前對于滑坡涌浪災(zāi)害的研究，主要包括理論分析、經(jīng)驗公式、數(shù)值模擬、模型實驗等。由于理論分析、經(jīng)驗公式及數(shù)值模擬或多或少都基于一定的假設(shè)，而模型實驗由于其模擬過程接近真實，成為較常采用的方法。目前針對滑坡涌浪的模型實驗，主要有以下幾點不足:(I)滑坡模型坡度、坡高單一，無法進行變化調(diào)整；(2)不同的入水方向?qū)τ坷死烁呒皞鞑ビ杏绊?，而現(xiàn)有模型實驗裝置無法調(diào)整滑落體前緣的入水方向；(3)2008年以來全球進入地震高發(fā)期，地震發(fā)生的同時往往伴隨著滑坡涌浪的發(fā)生，而目前的模型實驗無法考慮地震特性，對地震誘發(fā)的滑坡涌浪研究較為缺失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種滑坡涌浪模擬實驗裝置，可以有效地解決以往同類實驗裝置斜坡坡度單一且不能調(diào)整變化的問題，此實驗裝置不僅能夠改變斜坡坡度、斜坡坡高，而且也可以通過調(diào)整輔坡以控制滑落體脫離坡體時的入水方向。另夕卜，該實驗裝置可以聯(lián)合振動臺考慮滑坡涌浪的地震效應(yīng)，解決以往實驗無法考慮地震荷載的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]主要由實驗箱100和可改變坡度的組合斜坡200構(gòu)成；實驗箱100由前部的敞口有機玻璃容器101與后部承重鋼架102組成；鋼板墊層3置于承重鋼架102上，其上固定有支座
6、斜坡驅(qū)動器的固定座9;豎向固定架11固定于在承重鋼架102上部的鋼板墊層3上;組合斜坡200由主坡201和輔坡202通過合頁連接器5相互連接組成，主坡201通過其前緣下部的方形耳孔7與支座6螺栓固聯(lián)，主坡201后緣亦通過其上的長度緩沖槽12與豎向固定架11連接，豎向固定架11上置有可隨處固定螺栓的槽孔。
[0007]所述組合斜坡由主坡和輔坡通過合頁連接而成，主坡、輔坡可以旋轉(zhuǎn)到一定角度后固定，組合成折線坡。
[0008]進一步，所述鋼板墊層是焊接在承重鋼架上部的，支座、斜坡驅(qū)動器固定座、豎向固定架分別焊接在鋼板墊層的前、中、后部，斜坡驅(qū)動器則嵌入到固定座內(nèi)，均將用于調(diào)整及固定斜坡。
[0009]進一步，所述斜坡驅(qū)動器為一般液壓千斤頂。
[0010]進一步，所述斜坡驅(qū)動器可以用于改變斜坡坡度及斜坡坡高。
[0011 ]進一步，所述實驗裝置底部設(shè)有螺栓孔，可以固定在振動臺上。
[0012]進一步，所述實驗裝置，尤其是敞口有機玻璃容器邊框位置、斜坡坡身、鋼板墊層及豎向固定架上均貼有刻度尺，方便記錄及觀察。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:1.與以往同類型實驗相比，斜坡坡度、斜坡坡高可以通過斜坡驅(qū)動設(shè)備改變。2.斜坡設(shè)置有輔坡，輔坡長度要明顯短于主坡，但輔坡亦可旋轉(zhuǎn)且固定，能夠有效的控制斜坡上部滑落體的沖入水箱時的方向及角度。3.整個實驗裝置，尤其是敞口有機玻璃容器邊框位置、斜坡坡身、鋼板墊層及豎向固定架上均貼有刻度尺，敞口玻璃容器是透明的，在實驗過程中用攝像機記錄過程，方便實驗結(jié)果處理。4.實驗箱底部躍出主體部位的角鋼構(gòu)件上設(shè)有四個螺栓孔，可以安裝到振動臺上，通過此方法可以考慮地震荷載對于滑坡涌浪災(zāi)害的影響。5.整個實驗裝置簡潔，可操作性強，具有很好的推廣前景。
【附圖說明】
[0014]本說明書包括如下附圖:
[0015]圖1是本發(fā)明的縱向中心線剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明使用時斜坡旋轉(zhuǎn)角度示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明組合斜坡的構(gòu)造俯視圖。
[0018]圖4是主坡構(gòu)造的示意圖。
[0019]圖5是輔坡構(gòu)造的示意圖。
[°02°]圖6是連接槽板的示意圖。
[0021]圖中，100實驗箱(101敞口透明有機玻璃容器，102承重鋼架)，200組合斜坡(201主坡，202輔坡)，3鋼板墊層，4耳孔，5合頁連接器，6支座，7方形耳孔，8連接槽板，9斜坡驅(qū)動器固定座，1斜坡驅(qū)動器，11豎向固定架，12長度緩沖槽。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0023]結(jié)合如圖1-圖6可看到，本發(fā)明是一種滑坡涌浪模擬實驗裝置，包括實驗箱100、斜坡200、鋼板墊層3、斜坡起重驅(qū)動器10、支座6、豎向固定架11。實驗箱包括兩部分，前部是由有機玻璃、角鋼以及扁鋼焊接而成的敞口有機玻璃容器101，其上部不封口，內(nèi)部裝水，后部是由角鋼焊接而成的承重鋼架102，其上部焊接鋼板墊層3，各部件通過焊接結(jié)合為一個整體。鋼板墊層3上前中后分別焊接有支座6、起重驅(qū)動器的固定座9、中部開有滑槽的豎向固定架11。組合斜坡由主坡201、輔坡202兩部分組成，主坡201、輔坡202通過合頁連接器5相互連接為整體，主坡前緣下部、輔坡中段上部分別焊接有方形耳孔7、耳孔4，主坡后緣段焊接有長度緩沖槽12，主坡通過焊接在其上的方形耳孔7、長度緩沖槽12分別與固定在鋼板墊層3上的支座6、豎向固定架11連接在一起，以此來固定斜坡。另外，輔坡后端已通過焊接合頁連接器5與主坡連接，輔坡中段上部耳孔4與連接槽板8、主坡前緣下部方形耳孔7通過螺栓連接以使輔坡位置固定。實驗箱下部的焊接角鋼開有四個螺栓孔，整個裝置可以固定在振動臺上，且整個實驗設(shè)備各邊均貼有刻度尺。
[0024]如圖1、圖2所示，所述實驗箱100為組合件，實驗箱100前部為敞口有機玻璃容器101，其頂端不封頂，內(nèi)部裝水，后部為承重鋼架102 ο敞口有機玻璃容器101由有機玻璃、角鋼及扁鋼焊接構(gòu)成;外部四周先由角鋼焊接形成主體框架，再在長邊側(cè)焊接扁鋼，形成整體鋼架，內(nèi)部添置有機玻璃板，有機玻璃板通過銷釘與鋼架嚴(yán)密貼緊結(jié)合，但玻璃容器上部不添置玻璃板，也即上部是開口的，玻璃容器內(nèi)部所有縫隙均通過玻璃膠密封。承重鋼架102亦由角鋼焊接構(gòu)成。敞口玻璃容器101及承重鋼架102緊密焊接結(jié)合，組成實驗箱100。
[0025]所述鋼板墊層3由一般鋼板制成，焊接于實驗箱100后部的承重鋼架102上面，鋼板墊層3上部前、中、后部位置分別焊接有支座6、斜坡驅(qū)動器固定座9、豎向固定架11。支座6由兩根鋼筋分別焊接螺母構(gòu)成，支座6整體呈三角形狀。斜坡起重驅(qū)動器固定座9為圓環(huán)，斜坡驅(qū)動器10恰好可以嵌入固定座內(nèi)固定。豎向固定架11沿其長度方向在中部開有開口槽。
[0026]所述斜坡200由主坡201、輔坡202通過焊接在其下部的合頁連接構(gòu)成，主坡201及輔坡202均由鋼板制成。焊接合頁的作用是使得斜坡的兩個組成部分可以自由旋轉(zhuǎn)。
[0027]長度緩沖槽12為一開槽角鋼，耳孔4、連接槽板8、長度緩沖槽12均由角鋼制成，豎向固定架11由一般扁鋼制成。方形耳孔7、長度緩沖槽11均由一般角鋼構(gòu)成，一邊分別開有螺栓孔、一定長度的槽，另一邊則焊接在使用處。連接槽板8由一般扁鋼制成，扁鋼沿其長度方向約中軸線位置開有一定長度的槽。
[0028]所述斜坡2的主坡201前緣、后緣下部分別焊接有方形耳孔7及長度緩沖槽12，使用時，方形耳孔7經(jīng)由螺栓與支座6緊密連接，長度緩沖槽12經(jīng)由螺栓與豎向固定架11緊密相接。斜坡2的輔坡202段上部焊接有耳孔4。連接槽板8前端經(jīng)由螺栓連接在輔坡202上部的耳孔4處，另一端通過螺栓與主坡201前端的方形耳孔7連接，由此，可將輔坡202固定。
[0029]所述實驗裝置，尤其是在敞口有機玻璃容器101邊框位置、斜坡200坡身、鋼板墊層3及豎向固定架11上均貼有刻度尺，可通過分析記錄得到的錄像來補充實驗數(shù)據(jù)。
[0030]在具體使用中，先將各部件按照圖1所示方式進行組裝，主坡先通過前部方形耳孔與設(shè)置在鋼板墊層前部的支座間利用螺栓擰緊，然后利用斜坡驅(qū)動設(shè)備將斜坡抬升至實驗坡度，然后擰緊穿過主坡后緣的長度緩沖槽及豎向固定架的螺栓，固定住主坡，采用相同的辦法將輔坡也調(diào)整至實驗坡度，打開記錄攝像機，將滑落體滑落，即可進行實驗。當(dāng)研究地震誘發(fā)的滑坡涌浪使，只需將整個實驗裝置安裝至振動臺上，重復(fù)上述操作，并輸入地震荷載，便可記錄地震對于滑坡涌浪的影響。
【主權(quán)項】
1.一種滑坡涌浪模擬實驗裝置，其特征在于，主要由實驗箱(100)和可改變坡度的組合斜坡(200)構(gòu)成；實驗箱(100)由前部的敞口有機玻璃容器(101)與后部承重鋼架(102)組成;鋼板墊層(3)置于承重鋼架(102)上，其上固定有支座(6)、斜坡驅(qū)動器的固定座(9);豎向固定架(11)固定于在承重鋼架(102)上部的鋼板墊層(3)上;組合斜坡(200)由主坡(201)和輔坡(202)通過合頁連接器(5)相互連接組成，主坡(201)通過前緣下部的方形耳孔(7)與支座(6)螺栓固聯(lián)，主坡(201)后緣亦通過其上的長度緩沖槽(12)與豎向固定架(11)連接，豎向固定架(11)上置有可隨處固定螺栓的槽孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑坡涌浪模擬實驗裝置，其特征在于，所述實驗箱(100)為組合件，實驗箱(100)前部為敞口有機玻璃容器(101)，其頂端不封頂，內(nèi)部裝水，后部為承重鋼架(102)，鋼架上部焊接有承重鋼板(3)，作為上部斜坡結(jié)構(gòu)的承重臺。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑坡涌浪模擬實驗裝置，其特征在于，所述輔坡(202)上置有耳孔(4)，連接槽板(8)的兩端通過螺栓分別與耳孔(4)和支座(6)固聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑坡涌浪模擬實驗裝置，其特征在于，所述斜坡驅(qū)動器(10)為一般液壓千斤頂，使用時將斜坡驅(qū)動器(10)嵌入固定座(9)中。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種滑坡涌浪模擬實驗裝置，包括實驗箱、斜坡、鋼板墊層、支座、斜坡驅(qū)動器、豎向固定架。實驗箱由前部的敞口有機玻璃容器與后部承重鋼架連接組成。支座、斜坡驅(qū)動器、固定架固定在承重鋼架上部的鋼板墊層上。斜坡由主坡、輔坡通過合頁連接器相互連接組成，主坡通過安置在其下部的方形耳孔、長度緩沖槽分別與鋼板墊層上的支座、豎向固定架連接在一起，輔坡通過合頁、耳孔、支座、連接槽板等與主坡連接并固定，裝置下部設(shè)有螺栓孔，以便固定。該實驗裝置能夠改變斜坡坡度，并能控制滑落體入水的速度方向，并且可以聯(lián)合振動臺考慮滑坡涌浪的地震效應(yīng)，實驗全程中配備有攝像機及照相機記錄，以便實驗后數(shù)據(jù)整理。
【IPC分類】G09B23/40
【公開號】CN105528950
【申請?zhí)枴緾N201610023997
【發(fā)明人】張迎賓, 陳巖巖, 張玨, 黃小福, 唐云波, 王金梅, 余鵬程, 肖莉
【申請人】西南交通大學(xué)
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年1月14日