混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置的制造方法
【專利摘要】混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置，包括模擬坡度調(diào)節(jié)機構和位于模擬坡度調(diào)節(jié)機構上方的模擬下雨機構；模擬坡度調(diào)節(jié)機構包括第一支架，第一支架上水平設有第一矩形框架，第一矩形框架右側通過右鉸鏈鉸接有坡面模擬支撐板，第一矩形框架左側設有與坡面模擬支撐板左側連接的坡度調(diào)節(jié)動力驅(qū)動機構。本實用新型結構簡單、易于操作、模擬效果好，為土木施工提供良好的數(shù)據(jù)支撐，以適應不同環(huán)境下的采用不同護坡混凝土及植被的施工作業(yè)，確保施工的質(zhì)量。
【專利說明】
混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于混凝土測試技術領域，尤其涉及一種混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置。
【背景技術】
[0002]護坡指的是為防止邊坡受沖刷，在坡面上所做的各種鋪砌和栽植的統(tǒng)稱。護坡的功能可將其概分為兩種:(A)僅為抗風化及抗沖刷的坡面保護工，該保護工并不承受側向土壓力，如噴凝土護坡，格框植生護坡，植生護坡等均屬此類，僅適用于平緩且穩(wěn)定無滑動之虞的邊坡上。(B)提供抗滑力之擋土護坡，大致可區(qū)分為:(a)剛性自重式擋土墻(如:砌石擋土墻，重力式擋土墻，倚壁式擋土墻，懸壁式擋土墻，扶壁式擋土墻)，(b)柔性自重式擋土墻(如:蛇籠擋土墻，框條式擋土墻，加勁式擋土墻)，(c)錨拉式擋土墻(如:錨拉式格梁擋土墻，錨拉式排粧擋土墻)。
[0003]現(xiàn)有護坡在結構要不是單一的僅具有抗風化及抗沖刷的坡面，或者是單一的抗滑力的擋土護坡，即使簡單地將二者結合的設計也在實際應用中效果較差。也有不少地方采用鋪設混凝土護坡結構，采用混凝土護坡，成本雖然高，但抗滑穩(wěn)定性強，抗雨水沖刷性能優(yōu)良，但目前在實驗室尚未有實驗裝置對混凝土的抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷性能進行測試，測試結果用于調(diào)整混凝土的配比以適用于不同坡度及不同地區(qū)的護坡施工作業(yè)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為了解決現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、易于操作、模擬真實度高、測試效果好的混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置，包括模擬坡度調(diào)節(jié)機構和模擬下雨機構；
[0006]模擬坡度調(diào)節(jié)機構包括第一支架，第一支架上水平設有第一矩形框架，第一矩形框架右側通過右鉸鏈鉸接有坡面模擬支撐板，第一矩形框架左側設有與坡面模擬支撐板左側連接的坡度調(diào)節(jié)動力驅(qū)動機構；
[0007]坡度調(diào)節(jié)動力驅(qū)動機構包括設在第一矩形框架左側的支座，支座上鉸接有轉(zhuǎn)動座和齒輪，轉(zhuǎn)動座左側固定設有方管，方管內(nèi)滑動設有齒條，方管右側設有缺口，齒輪左側伸入到缺口內(nèi)與齒條嚙合，齒輪表面的偏心處設有手柄;齒條上端通過左鉸鏈與坡面模擬支撐板左側下表面連接，方管右側螺紋連接有伸入到方管內(nèi)并頂緊齒條表面的緊固螺栓；
[0008]模擬下雨機構包括第二支架和設在第二支架外側的水栗，第二支架上水平設有第二矩形框架，第二矩形框架上設有位于坡面模擬支撐板上方的密閉的儲水箱，儲水箱內(nèi)設有將儲水箱內(nèi)部分隔成至少三個腔室的隔板，每塊隔板均沿前后方向垂直設置，儲水箱頂部沿左右水平方向設有剛性水管，剛性水管底部設有分別與每個腔室連通的出水孔，剛性水管上設有與腔室數(shù)量相同且用于控制向每個腔室供水的電磁閥，剛性水管的一端封堵，水栗的出水口連接有管接頭，剛性水管的另一端與管接頭之間通過柔性水管連接，管接頭上設有總閥門和壓力表，儲水箱底部均勻設有與每個腔室均連通的噴頭。
[0009]第一矩形框架外側前側沿左右水平方向水平刻度尺，水平刻度尺的零刻度位于右鉸鏈中心處，坡面模擬支撐板左側吊掛有柔性刻度尺，柔性刻度尺與水平刻度尺垂直交叉設置，柔性刻度尺下端設有重錘，柔性刻度尺的零刻度位于坡面模擬支撐板的前側部。
[0010]坡面模擬支撐板左側邊沿與第二矩形框架左側下表面之間設有防水塑料薄膜。
[0011]采用上述技術方案，預先將混凝土制成呈正六邊環(huán)形的混凝土框格塊，將坡面模擬支撐板上表面先均勻鋪上一層土，將土層夯實，然后將混凝土框格塊均勻放置到土層上，在混凝土框格塊內(nèi)填充帶土的植被。
[0012]進行抗滑穩(wěn)定性實驗的過程如下:手持手柄轉(zhuǎn)動，驅(qū)動齒輪帶動齒條在方管內(nèi)向上移動，由于方管右側的轉(zhuǎn)動座與支座鉸接，這樣可使齒條始終與坡面模擬支撐板保持垂直狀態(tài)，支撐效果更好;隨著坡面模擬支撐板左側向上升起，傾角越來越大，當出現(xiàn)混凝土框格塊向下滑動或者土層向下滑動時，記錄下柔性刻度尺和水平刻度尺之間交叉的數(shù)值，這樣可以計算出護坡的坡比。
[0013]進行抗雨水沖刷性能實驗的過程如下:調(diào)節(jié)好坡面模擬支撐板傾斜角度，通過讀取柔性刻度尺和水平刻度尺的數(shù)計算出坡比，擰緊緊固螺栓將齒條定位。由于坡面模擬支撐板向上轉(zhuǎn)動后，儲水箱左側的一個或多個腔室會不在坡面模擬支撐板正上方，這時就可將控制這些腔室的電磁閥關閉，這樣可以節(jié)約噴水。然后開啟水栗和總閥門，水就會通過柔性水管、剛性水管進入到儲水箱的腔室內(nèi)，最后通過儲水箱底部的噴頭向混凝土框格塊內(nèi)填充的土及植被進行模擬下雨沖刷，通過總閥門可以調(diào)節(jié)下雨量的大小，并實時通過壓力表監(jiān)控水壓，從開始模擬下雨時記錄雨水沖刷的時間，并通過觀察植被抗雨水沖刷能力的狀況。可以調(diào)節(jié)不同的坡比，重復上述過程進行不同坡比的抗沖刷實驗。
[0014]防水塑料薄膜的設置，避免水濺落到齒條和齒輪之間的嚙合處，影響到傳動效果。
[0015]綜上所述，本實用新型結構簡單、易于操作、模擬效果好，為土木施工提供良好的數(shù)據(jù)支撐，以適應不同環(huán)境下(雨水多的南方和雨水少的北方)的采用不同護坡混凝土及植被的施工作業(yè)，確保施工的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0017]圖2是圖1中坡度調(diào)節(jié)動力驅(qū)動機構的放大圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1和圖2所示，本實用新型的混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置，包括模擬坡度調(diào)節(jié)機構和模擬下雨機構。
[0019]模擬坡度調(diào)節(jié)機構包括第一支架I，第一支架I上水平設有第一矩形框架2，第一矩形框架2右側通過右鉸鏈3鉸接有坡面模擬支撐板4，第一矩形框架2左側設有與坡面模擬支撐板4左側連接的坡度調(diào)節(jié)動力驅(qū)動機構5。
[0020]坡度調(diào)節(jié)動力驅(qū)動機構5包括設在第一矩形框架2左側的支座6，支座6上鉸接有轉(zhuǎn)動座7和齒輪8，轉(zhuǎn)動座7左側固定設有方管9，方管9內(nèi)滑動設有齒條10，方管9右側設有缺口11，齒輪8左側伸入到缺口 11內(nèi)與齒條10嚙合，齒輪8表面的偏心處設有手柄12;齒條10上端通過左鉸鏈13與坡面模擬支撐板4左側下表面連接，方管9右側螺紋連接有伸入到方管9內(nèi)并頂緊齒條10表面的緊固螺栓14。
[0021]模擬下雨機構包括第二支架15和設在第二支架15外側的水栗16，第二支架15上水平設有第二矩形框架17，第二矩形框架17上設有位于坡面模擬支撐板4上方的密閉的儲水箱18，儲水箱18內(nèi)設有將儲水箱18內(nèi)部分隔成至少三個腔室的隔板19，每塊隔板19均沿前后方向垂直設置，儲水箱18頂部沿左右水平方向設有剛性水管20，剛性水管20底部設有分別與每個腔室連通的出水孔，剛性水管20上設有與腔室數(shù)量相同且用于控制向每個腔室供水的電磁閥21，剛性水管20的一端封堵，水栗16的出水口連接有管接頭22，剛性水管20的另一端與管接頭22之間通過柔性水管23連接，管接頭22上設有總閥門24和壓力表25，儲水箱18底部均勻設有與每個腔室均連通的噴頭26。
[0022]第一矩形框架2前側沿左右水平方向設有水平刻度尺27，水平刻度尺27的零刻度位于右鉸鏈3中心處，坡面模擬支撐板4左側吊掛有柔性刻度尺28，柔性刻度尺28與水平刻度尺27垂直交叉設置，柔性刻度尺28下端設有重錘29，柔性刻度尺28的零刻度位于坡面模擬支撐板4的前側部。
[0023]坡面模擬支撐板4左側邊沿與第二矩形框架17左側下表面之間設有防水塑料薄膜30。防水塑料薄膜30可隨著坡面模擬支撐板4的轉(zhuǎn)動進行伸展或折疊。
[0024]本實用新型在進行實驗時，預先將混凝土制成呈正六邊環(huán)形的混凝土框格塊，將坡面模擬支撐板4上表面先均勻鋪上一層土，將土層夯實，然后將混凝土框格塊均勻放置到土層上，在混凝土框格塊內(nèi)填充帶土的植被。
[0025]進行抗滑穩(wěn)定性實驗的過程如下:手持手柄12轉(zhuǎn)動，驅(qū)動齒輪8帶動齒條10在方管9內(nèi)向上移動，由于方管9右側的轉(zhuǎn)動座7與支座6鉸接，這樣可使齒條10始終與坡面模擬支撐板4保持垂直狀態(tài)，支撐效果更好;隨著坡面模擬支撐板4左側向上升起，傾角越來越大，當出現(xiàn)混凝土框格塊向下滑動或者土層向下滑動時，記錄下柔性刻度尺28和水平刻度尺27之間交叉的數(shù)值，這樣可以計算出護坡的坡比。
[0026]進行抗雨水沖刷性能實驗的過程如下:調(diào)節(jié)好坡面模擬支撐板4傾斜角度，通過讀取柔性刻度尺28和水平刻度尺27的數(shù)計算出坡比，擰緊緊固螺栓14將齒條10定位。由于坡面模擬支撐板4向上轉(zhuǎn)動后，儲水箱18左側的一個或多個腔室會不在坡面模擬支撐板4正上方，這時就可將控制這些腔室的電磁閥21關閉，這樣可以節(jié)約噴水。然后開啟水栗16和總閥門24，水就會通過柔性水管23、剛性水管20進入到儲水箱18的腔室內(nèi)，最后通過儲水箱18底部的噴頭26向混凝土框格塊內(nèi)填充的土及植被進行模擬下雨沖刷，通過總閥門24可以調(diào)節(jié)下雨量的大小，并實時通過壓力表25監(jiān)控水壓，從開始模擬下雨時記錄雨水沖刷的時間，并通過觀察植被抗雨水沖刷能力的狀況?？梢哉{(diào)節(jié)不同的坡比，重復上述過程進行不同坡比的抗沖刷實驗。
[0027]上述實施例并非對本實用新型的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置，其特征在于:包括模擬坡度調(diào)節(jié)機構和模擬下雨機構； 模擬坡度調(diào)節(jié)機構包括第一支架，第一支架上水平設有第一矩形框架，第一矩形框架右側通過右鉸鏈鉸接有坡面模擬支撐板，第一矩形框架左側設有與坡面模擬支撐板左側連接的坡度調(diào)節(jié)動力驅(qū)動機構； 坡度調(diào)節(jié)動力驅(qū)動機構包括設在第一矩形框架左側的支座，支座上鉸接有轉(zhuǎn)動座和齒輪，轉(zhuǎn)動座左側固定設有方管，方管內(nèi)滑動設有齒條，方管右側設有缺口，齒輪左側伸入到缺口內(nèi)與齒條嚙合，齒輪表面的偏心處設有手柄;齒條上端通過左鉸鏈與坡面模擬支撐板左側下表面連接，方管右側螺紋連接有伸入到方管內(nèi)并頂緊齒條表面的緊固螺栓； 模擬下雨機構包括第二支架和設在第二支架外側的水栗，第二支架上水平設有第二矩形框架，第二矩形框架上設有位于坡面模擬支撐板上方的密閉的儲水箱，儲水箱內(nèi)設有將儲水箱內(nèi)部分隔成至少三個腔室的隔板，每塊隔板均沿前后方向垂直設置，儲水箱頂部沿左右水平方向設有剛性水管，剛性水管底部設有分別與每個腔室連通的出水孔，剛性水管上設有與腔室數(shù)量相同且用于控制向每個腔室供水的電磁閥，剛性水管的一端封堵，水栗的出水口連接有管接頭，剛性水管的另一端與管接頭之間通過柔性水管連接，管接頭上設有總閥門和壓力表，儲水箱底部均勻設有與每個腔室均連通的噴頭。2.根據(jù)權利要求1所述的混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置，其特征在于:第一矩形框架前側沿左右水平方向設有水平刻度尺，水平刻度尺的零刻度位于右鉸鏈中心處，坡面模擬支撐板左側吊掛有柔性刻度尺，柔性刻度尺與水平刻度尺垂直交叉設置，柔性刻度尺下端設有重錘，柔性刻度尺的零刻度位于坡面模擬支撐板的前側部。3.根據(jù)權利要求1或2所述的混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性及抗雨水沖刷實驗裝置，其特征在于:坡面模擬支撐板左側邊沿與第二矩形框架左側下表面之間設有防水塑料薄膜。
【文檔編號】G01N3/56GK205665130SQ201620538173
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】張小娜, 盛新建, 孔艷麗, 張安剛, 郭培穎
【申請人】黃河科技學院