一種模擬降雨、光照、風(fēng)對庫岸邊坡巖石損傷機理的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域，具體涉及一種模擬降雨、光照、風(fēng)對庫岸邊坡巖石損傷機理的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在巖土工程領(lǐng)域，尤其是在巖石工程方面，庫岸邊坡的巖石在雨水沖刷，陽光照射，以及風(fēng)力侵蝕的共同作用下，巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的性質(zhì)受到了很大的影響，使巖石受到了損傷。目前，已有的模擬人工降雨水庫型滑坡物理模型試驗設(shè)備，能夠較好的模擬現(xiàn)實情況，并可以便利的收集到試驗數(shù)據(jù)。但是不能模擬庫岸邊坡巖石受到降雨的影響，以及未考慮光照和風(fēng)力對巖土侵蝕的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種模擬降雨、光照、風(fēng)對庫岸邊坡巖石損傷機理的裝置及方法，不僅可以模擬降雨，還可以模擬光照和刮風(fēng)這兩種自然侵蝕對巖石的損傷，為巖石損傷機理研究提供了便利。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種模擬降雨、光照、風(fēng)對庫岸邊坡巖石損傷機理的裝置，包括人工降雨系統(tǒng)、光照系統(tǒng)、底座，底座設(shè)有排水口。
[0005]所述人工降雨系統(tǒng)包括多根水管，多根水管相互聯(lián)通，構(gòu)成方形格柵結(jié)構(gòu)，水管上設(shè)有噴頭，其中一根水管端部設(shè)有進水口，進水口供人工降雨所需水進入，方形格柵結(jié)構(gòu)的端部位置設(shè)有第一凹槽。
[0006]所述光照系統(tǒng)包括方形格柵框架，方形格柵框架設(shè)有多根電線，電線上連接有燈泡，多根電線連接一根總線，總線用于連接外部的供電線路提供光照，方形格柵框架端部位置設(shè)有第二凹槽。
[0007]底座上設(shè)有實驗儀殼體，所述人工降雨系統(tǒng)、光照系統(tǒng)分別通過第一凹槽、第二凹槽與實驗儀殼體裝配。所述實驗儀殼體內(nèi)設(shè)有試樣托架，巖樣板置于試樣托架上，在實驗儀殼體中部安裝有風(fēng)葉輪，風(fēng)葉輪安裝在螺旋桿上，螺旋桿連接電機。
[0008]所述多根水管平行布置，每一根水管上安裝有多個噴頭，多個噴頭交叉分布。
[0009]所述多根電線平行布置，每一根電線上安裝多個燈泡，多個燈泡交叉分布。
[0010]所述試樣托架由上至下依次包括:上部托架單元、中部托架單元、下部托架單元，所述上部托架單元、下部托架單元上均設(shè)有螺紋。
[0011]所述巖樣板包括多塊面積相等的巖樣板單元，每一塊巖樣板單元上設(shè)有螺紋孔，巖樣板通過卡扣和試樣托架連接，然后整體放入實驗儀殼體內(nèi)。
[0012]所述卡扣包括卡子本體、固定螺桿、螺帽，卡子本體兩端分別固定連接第一卡頭、第二卡頭，具體連接方式為:卡扣的第一卡頭朝下，卡子本體朝上，卡入到巖樣板單元的邊緣孔內(nèi)，通過此連接方式控制試樣托架與巖樣板之間的水平錯動。
[0013]多塊巖樣板單元拼接成巖樣板，中間要預(yù)留一個大的圓的拼接孔，螺旋桿從中間穿過。
[0014]所述螺旋桿為可伸縮的空心圓管，由第一節(jié)圓管、第二節(jié)圓管、第三節(jié)圓管連接構(gòu)成。
[0015]所述第一節(jié)圓管的上、下兩孔處分別設(shè)置伸縮機構(gòu)，第二節(jié)圓管的下孔處設(shè)置伸縮機構(gòu)。
[0016]所述總線與外部的供電線路之間連接有電壓表、滑動變阻器。
[0017]本發(fā)明一種模擬降雨、光照、風(fēng)對庫岸邊坡巖石損傷機理的裝置及方法，技術(shù)效果如下:
1)、人工降雨系統(tǒng)的進水口外接水龍頭上，可以方便的提供降雨所需的水，并且可以通過控制水龍頭的大小來調(diào)節(jié)降雨量。
[0018]2)、光照系統(tǒng)的總線與外部的供電線之間接有電壓表、滑動變阻器，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，來調(diào)節(jié)光照系統(tǒng)內(nèi)部的總電壓，從而調(diào)節(jié)燈泡的明亮程度，得到不同的光強，模擬弱光，強光等多種情況。
[0019]3)、所述人工降雨系統(tǒng)、光照系統(tǒng)、風(fēng)力系統(tǒng)三者可以單獨模擬，也可以是人工降雨系統(tǒng)和風(fēng)力系統(tǒng)，光照系統(tǒng)和風(fēng)力系統(tǒng)共同模擬，一起工作。完全符合自然界現(xiàn)實存在的情況。
[0020]4)、光照系統(tǒng)的多根電線連接一根總線，總線連接在外部的供電線路上，可以較為方便的提供光照，并且可以通過調(diào)節(jié)外部供電的電壓來調(diào)節(jié)光照的明暗程度。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的人工降雨系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的光照系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的人工降雨系統(tǒng)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明的光照系統(tǒng)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明的巖樣板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明的螺旋桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:圖6 (a)為螺旋桿安裝示意圖；
圖6 (b)為第一節(jié)圓管結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6 (c)為第二節(jié)圓管結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6 (d)為第三節(jié)圓管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7為本發(fā)明的風(fēng)葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8為本發(fā)明的試樣托架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖9為本發(fā)明的卡扣結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9(1)為本發(fā)明的卡扣主體部分結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9(2)為本發(fā)明的固定螺桿、螺帽結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖10為本發(fā)明的伸縮機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]其中:1_水管，2-實驗儀殼體，3-底座，4-噴頭，5-排水口，6-巖樣，7-第一凹槽，7’-第二凹槽，8-巖樣板，9-試樣托架，10-螺旋桿，11-風(fēng)葉輪，12-電機，13-進水口，14-電線，15-燈泡，16-總線，17-卡扣，18-伸縮機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0032]如圖1~圖10所示，一種模擬降雨、光照、風(fēng)對庫岸邊坡巖石損傷機理的裝置，包括人工降雨系統(tǒng)、光照系統(tǒng)、底座3，底座3設(shè)有排水口 5。
[0033]所述人工降雨系統(tǒng)包括多根水管1，多根水管1相互聯(lián)通，構(gòu)成方形格柵結(jié)構(gòu)，水管1上設(shè)有噴頭4，其中一根水管端部設(shè)有進水口 13，進水口 13供人工降雨所需水進入，方形格柵結(jié)構(gòu)的端部位置設(shè)有第一凹槽7。
[0034]所述光照系統(tǒng)包括方形格柵框架，方形格柵框架設(shè)有多根電線14，電線14上連接有燈泡15，多根電線14連接一根總線16，總線16用于連接外部的供電線路提供光照，方形格柵框架端部位置設(shè)有第二凹槽V。
[0035]底座3上設(shè)有實驗儀殼體2，所述人工降雨系統(tǒng)、光照系統(tǒng)分別通過第一凹槽7、第二凹槽7’與實驗儀殼體2裝配。
[0036]所述實驗儀殼體2內(nèi)設(shè)有試樣托架9，巖樣板8置于試樣托架9上，實驗儀殼體2是由無色透明，較為堅硬的玻璃制成。試樣托架9、巖樣板8、巖樣6從實驗儀殼體2的上部放入實驗儀殼體2中。
[0037]在實驗儀殼體2中部安裝有風(fēng)葉輪11，風(fēng)葉輪11安裝在螺旋桿10上，螺旋桿10連接電機12。
[0038]6根水管1平行布置，每一根水管上安裝有2~3個噴頭4，多個噴頭4交叉分布。
[0039]6根電線14平行布置，每一根電線上安裝2~3個燈泡15，燈泡15交叉分布。
[0040]試樣托架9主體高度為50mm。所述試樣托架9由上至下依次包括:上部托架單元9.1、中部托架單元9.2、下部托架單元9.3，所述上部托架單元9.1、下部托架單元9.3上均設(shè)有螺紋?？筛鶕?jù)巖樣6的高度選擇試樣托架9的級數(shù)。
[0041]所述巖樣板8包括多塊面積相等的巖樣板單元，每一塊巖樣板單元上設(shè)有螺紋孔8.3，在殼體外，巖樣板8通過螺紋孔8.3、卡扣17與試樣托架9連接，然后整體放入實驗儀殼體2內(nèi)。直至四塊巖樣板單元全部放入。巖樣板8上面的螺紋孔8.3和試樣托架9連接在一起，設(shè)置成螺紋孔可以使兩者連接更為牢固。
[0042]在實驗儀殼體2內(nèi)部，每一小塊巖樣板單元之間通過卡扣17拼接在一起，第一^I?頭17.1卡入邊緣孔8.1內(nèi)。所述卡扣17包括卡子本體17.2、固定螺桿17.4、螺帽17.5，卡子本體17.2兩端分別固定連接第一卡頭17.1、第二卡頭17.3，具體連接方式為:卡扣17的第一卡頭17.1朝下，卡子本體17.2朝上，卡入到巖樣板