[发明专利]用于破碎岩质边坡工程的桩锚支护模型试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及地质施工实验装置技术领域，尤其涉及一种用于破碎岩质边坡工程的桩锚支护模型试验系统。

背景技术

边坡工程是我国应用最为广泛的工程之一，在西南山区尤为重要，我国南方如汶川茂县等地由于频发边坡滑塌事故，导致地质条件复杂，防护形式不一；往往附近伴随大型道路桥梁工程的施工，若不进行全面多角度的综合研究，很难保证边坡防护工程与道桥施工的安全。

目前边坡防护工程的试验往往手段单一，模拟工程较为简略，试验装置浪费且难以复制，无法进行大批量模块化施工，很难得出普遍性的结论，因此，研制多功能模块化的边坡模型试验系统具有重要研究意义。

发明内容

本发明是提供一种用于破碎岩质边坡工程的桩锚支护模型试验系统，旨在解决上述现有技术中试验装置难以复制，利用率低，浪费严重的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种用于破碎岩质边坡工程的桩锚支护模型试验系统，包括中空的系统框架、含有裂隙破碎带的边坡模型、道路工程模拟组件、安装加载组件、破碎边坡模拟组件和边坡防护组件，含有裂隙破碎带的边坡模型设置在系统框架底部，所述边坡防护组件包括锚索地梁模块与抗滑桩群模块，所述锚索地梁模块与抗滑桩群模块均嵌置在边坡模型内；所述道路工程模拟组件包括高架桥模块和路基工程模块，所述高架桥模块下端嵌置在边坡模型的坡底，所述路基工程模块嵌置在边坡模型的坡顶，所述破碎边坡模拟组件设置在边坡模型的断面端；

所述安装加载组件设置在系统框架的顶部，通过安装加载组件将边坡防护组件及道路工程模拟组件吊装到边坡模型上就位并加载；

所述破碎边坡模拟组件设置在系统框架的侧面，利用破碎边坡模拟组件对边坡模型的裂隙破碎带进行定位。

优选地，所述安装加载组件包括加载机构和夹持机构，所述加载机构和夹持机构上端分别固定在两个滑移梁上，所述滑移梁两端能够沿着系统框架顶部两侧的滑槽滑动；通过夹持机构能够将边坡防护组件及道路工程模拟组件依次吊装就位，通过加载机构能够对边坡防护组件及道路工程模拟组件进行加压。

优选地，所述滑移梁的两端上下分别通过滑轮与系统框架两侧的滑槽配合。

优选地，所述加载机构包括第一伸缩部件和施压块，所述施压块通过旋转加载部件与第一伸缩部件下端相连。

优选地，所述夹持机构包括第二伸缩部件和机械手，所述机械手设置在第二伸缩部件下端。

进一步地，所述第一伸缩部件和第二伸缩部件为气缸或液压缸。

优选地，所述破碎边坡模拟组件为两组，分别设置在系统框架的两侧、且对应边坡模型的两侧断面端；所述破碎边坡模拟组件包括滑移臂、圆轨和切割刀盘，所述圆轨的上下左右分别通过滑移臂与系统框架相连，所述切割刀盘两端能够与圆轨的内侧导轨配合，实现切割刀盘在圆轨内的旋转。

优选地，所述滑移臂为伸缩式结构，通过滑移臂能够实现圆轨的上下左右移位。

进一步地，所述滑移臂包括第三伸缩部件和若干个套装相连的伸缩节，所述第三伸缩部件固定端与系统框架的边框固定相连，所述第三伸缩部件的活动端伸缩节的首节固定相连，所述伸缩节的末节与圆轨外圆固定相连。

进一步地，所述第三伸缩部件为气缸或液压缸。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明将边坡模型、道路工程模拟组件、安装加载组件、破碎边坡模拟组件和边坡防护组件集成到系统框架内，系统框架配合安装加载组件为边坡模型提供支撑、机械动力及荷载施加，通过破碎边坡模拟组件能够根据工程实际轻松对边坡模型的裂隙破碎带进行准确定位与模拟；通过道路工程模拟组件验证工程安全试验；利用边坡防护组件验证边坡防护效果。本发明整体性好，方便各组件协调运作，模块化、机械化程度高，灵活性高，可实现边坡工程防护、道桥工程布设、边坡加载与开挖等多种试验内容。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种用于破碎岩质边坡工程的桩锚支护模型试验系统的结构示意图；

图2是安装加载组件和破碎边坡模拟组件在系统框架内安装示意图；

图3是道路工程模拟组件和边坡防护组件在边坡模型上的布置示意图；

图中：1系统框架；2双向反力梁；3反力梁滑轮；4双向约束轨道；5自动化加载装置；6伸缩旋转机械臂；7坡底高架桥工程；8坡顶路基工程；9抗滑桩群；10 锚索地梁；11 边坡土体；12 定位滑移伸缩臂；13 旋转圆轨；14 切割机械刀盘；15破碎边坡模拟组件；50第一伸缩部件；51施压块；60第二伸缩部件；61机械手。