[发明专利]滑面拉动式滑坡模型试验装置

说明书

本发明公开了一种滑面拉动式滑坡模型试验装置，包括外框架，以及设置在外框架上的升降单元和动力模块；升降单元包括滑板、导轨滑块、旋转支座、调节机构和升降机构，导轨滑块包括导轨和滑块；旋转支座包括铰接杆和设置于铰接杆上的连接板；调节机构包括设置于铰接杆两侧的管线，管线下方连接有动滑轮，动滑轮上连接有调节手轮；升降机构包括配合连接的蜗轮和蜗杆，蜗轮上设置有升降手轮；动力模块包括设置于外框架上的伺服电机、滑轨、和降速齿轮组，伺服电机通过降速齿轮组连接丝杠导轨，丝杠导轨螺纹连接有动力分配板；滑板的两端设置有拉绳，拉绳穿设于管接头安装板上；拉绳上设置有拉力传感器。本发明可多方位的进行模型试验，提高安全性。

技术领域

本发明涉及滑坡模型试验装置技术领域，具体涉及一种滑面拉动式滑坡模型试验装置。

背景技术

我国山区和丘陵面积占国土面积约70％,是世界上滑坡危害比较严重的国家。随着基础建设的发展，山区修建水库、电站、道路和工厂等形成的大量开挖山坡,可产生新滑坡或导致老滑坡复活，所以我国是地质灾害非常严重的国家之一,其中滑坡灾害给人们带来的损失和威胁也是巨大的,有时是无法估量的。滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生得滑移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。

为了减轻滑坡对人类的灾害损失，科学家们一直致力于滑坡灾害预测预报研究。滑坡预测预报的方法很多，但其核心都是建立起坡体表面变形与滑坡稳定性的理论关系。因为滑坡的失稳是内部滑面出现了失稳滑移所致。而这种滑移不是瞬时完成的，而是先从一点开始失稳滑移，然后逐渐扩展至整个滑面，然后形成整体失稳滑移，滑坡完全丧失稳定性，形成灾害。在这个内部滑面渐进形成过程中，坡体表面的变形和位移也是渐进变化的，与内部滑面的形成过程相关。倘若建立起来了坡体表面变形与内部稳定性的理论联系，则可以通过监测表面变形，据此判断内部稳定性，达到滑坡预测预报的目的。

为了建立表面变形与内部稳定性之间的关系，势必需要开展滑坡模型试验研究，人为促使滑坡沿内部滑面滑动。这种滑动模拟必须与真实滑坡的滑移过程相同，即分段渐进破坏和大量程滑面位移。

现有滑坡模型试验中，促使滑坡失稳的手段一般采用：开挖、降雨或地震动。这些方法难以保证滑坡按照设计的失稳破坏模式滑动，也不能确保滑坡发生较大的滑面位移。例如：开挖可能只造成局部失稳，而不是整体失稳。降雨多发生浅表层失稳，而不是深层滑移。地震动则多发生整体失稳破坏，难以模拟渐进破坏。

为了真实还原滑坡的渐进失稳过程，开展滑坡滑动机理研究，建立表面位移与内部稳定性的理论联系，进行滑坡预测预报分析，有必要开发一种滑面范围和滑动位移均可控的滑坡模型试验装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种布局清晰、操作简单、可试验模拟多种情况的滑面拉动式滑坡模型试验装置。

本发明的技术方案是：一种滑面拉动式滑坡模型试验装置，包括外框架，以及设置在外框架上的升降单元和动力模块；所述升降单元包括滑板、导轨滑块、旋转支座、调节机构和升降机构，导轨滑块包括导轨和在导轨内运动的滑块，滑块的上端与所述滑板固定连接；所述旋转支座包括铰接杆和设置于铰接杆上的连接板，连接板固定连接所述导轨；所述调节机构包括分别设置于铰接杆两侧连接板上的管线，每根管线下方均连接有动滑轮，动滑轮上连接有调节手轮；所述升降机构包括配合连接的蜗轮和蜗杆，蜗轮上设置有调节用的升降手轮；所述铰接杆铰接于蜗杆的上端；所述滑板的两端均设置有透明板；

所述动力模块包括设置于外框架上的伺服电机、滑轨、管接头安装板、丝杠导轨和由多个齿轮组合成的降速齿轮组，伺服电机通过降速齿轮组连接丝杠导轨，丝杠导轨的一端螺纹连接有动力分配板；所述滑板的两端均设置有拉绳，拉绳穿设于所述管接头安装板上，且拉绳穿出管接头安装板的一端设置有固定块；所述动力分配板上设置有与固定块相对应的固定槽，动力分配板的下端设置有与滑轨相对应的滑槽；所述拉绳上设置有拉力传感器。

进一步优选的是，所述降速齿轮组外设置有保护用的变速箱。