[发明专利]一种采样管可拆卸型松散堆积体结构分析试验设备

说明书

本发明公开了一种采样管可拆卸型松散堆积体结构分析试验设备，采样管的横截面为矩形，包括围合的左面板、后面板和右面板，以及可在左面板和右面板的竖向滑槽中上下滑动的前面板；采样管顶连接件连接到采样管的顶部，管封和橡皮圈用于采样后封闭采样管的管口；管封还设置有配合前面板上下滑动通过的开口；还包括顶封插片、导向滑轮、连杆、连杆滑轮和矩形框架等。本发明填补了针对起伏地形区域内滑坡类物理模型试验中松散体精细化堆积结构分析的空白，为此类型物理模型试验中松散体堆积机理的深入探讨提供了可能。并且，试验设备结构简单、装卸方便，性价比高。

技术领域

本发明涉及滑坡地质灾害相关的试验技术领域，特别是一种采样管可拆卸型松散堆积体结构分析试验设备。

背景技术

巨型岩崩-碎屑流属于滑坡灾害之一，高陡岩质山体在地震、降雨或人工破坏等外在因素诱发下发生岩体失稳破坏，在受重力作用下向下高速运动过程中发生破碎，形成碎屑流，最终堆积在山体坡脚，往往会对下游重要结构物以及人员安全形成极大威胁，造成灾难性事件。高速碎屑流的堆积过程一直是国内外学者的研究热点，且物理模型试验目前是揭示碎屑体堆积机理的重要手段，然而试验技术的实施受设备的限制较大，有效且合理的试验设备对试验结果尤为重要。

已有的巨型岩崩-碎屑流的研究成果表明，碎屑流高速远程过程中与运动路径相互作用，并受制于堆积区地形起伏的影响，形成不同的堆积地貌及堆积结构，而堆积体内部结构差异是研究碎屑流运动机理的重要地质证据，同时对后续次生灾害演化具有重要影响。例如，碎屑体中“下部颗粒细、上部颗粒粗”这种反粒序结构可能促进碎屑流运动更远的距离；又例如碎屑流常堵塞河谷，形成滑坡坝，导致河流中断形成堰塞湖，而碎屑流堆积体不同位置，不同深度的颗粒大小、粒径级配等内部结构直接控制滑坡坝稳定性，影响坝体内部渗流场及溃坝模式。因此，对碎屑流堆积体在不同关键位置进行竖向堆积结构的取样分析尤为重要。

目前室内斜槽试验中，对碎屑流模拟中松散堆积体的分析主要是堆积体表面肉眼观察，以及进行粗略的分区域、分层筛分，获取其粒径级配，无法直接观察堆积体内部真实堆积结构及竖向粒径分布特征。且粗略的分区域、分层筛分无法获取堆积体内部结构特征，不能对关键位置的碎屑进行精细取样和粒径分析，远远无法满足试验需求。此外，如何分层取出采样管内的散粒体样本进行分析存在一定困难，而该操作的必要性极强。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对滑坡物理模型试验中松散堆积体细观结构分析的试验设备，采样可拆卸型的采样管来解决如何有效采集松散体样本并直观展示松散体内部竖向堆积结构特征，进一步观测并分析松散体不同位置处的粒径级配分布。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种采样管可拆卸型松散堆积体结构分析试验设备，所述采样管的横截面为矩形，包括围合的左面板、后面板和右面板，以及可在左面板和右面板的竖向滑槽中上下滑动的前面板；还包括采样管顶连接件、管封和橡皮圈，采样管顶连接件连接到采样管的顶部，管封和橡皮圈用于采样后封闭采样管的管口；管封还设置有配合前面板上下滑动通过的开口；还包括用于采样后固定样本顶部的顶封插片；还包括导向滑轮，导向滑轮包括底板和顶板，底板连接到采样管顶连接件的上部；还包括连杆，连杆设置有滑槽，导向滑轮的顶板通过第一滚轴穿过滑槽后连接到导向滑轮的底板，第一滚轴还套装有第一滚轮；连杆两端还设置有连杆滑轮，连杆滑轮包括依次套装在第二滚轴上的内侧板、第二滚轮和外侧板；还包括矩形框架，连杆两端的连杆滑轮分别架设在矩形框架两个相对的侧边上，连杆滑轮的内侧板、第二滚轮和外侧板分别位于矩形框架侧边的内侧、上侧和外侧。

进一步地，所述管封包括与采样管的管口相配合的封闭片，封闭片边缘连接有与采样管的左面板、右面板或后面板相配合的固定片；所述封闭片设置有配合前面板上下滑动通过的开口。

进一步地，所述连杆和矩形框架均为铁质；还包括，用于定位导向滑轮的第一磁石，用于定位连杆滑轮第二磁石。

进一步地，所述采样管顶连接件设有通气孔。