一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置的制作方法

本发明涉及地质灾害模型试验领域，具体是涉及一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置。

背景技术：

1、滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。运动的岩(土)体称为变位体或滑移体，未移动的下伏岩(土)体称为滑床。

2、产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间，两侧有切割面。例如中国西南地区，特别是西南丘陵山区，最基本的地形地貌特征就是山体众多，山势陡峻，土壤结构疏松，易积水，沟谷河流遍布于山体之中，与之相互切割，因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面。广泛存在滑坡发生的基本条件，滑坡灾害相当频繁。其中，降雨对滑坡的影响很大。降雨对滑坡的作用主要表现在，雨水的大量下渗，导致斜坡上的土石层饱和，甚至在斜坡下部的隔水层上积水，从而增加了滑体的重量，降低土石层的抗剪强度，导致滑坡产生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点。

3、现有滑坡实验装置单次实验后需要人工重新填土清理，较为麻烦，不能够自动恢复初始实验条件。实验结果往往都是需要多次实验反复验证的，传统设备不能够自动重置初始实验状态导致实验效率低下，并且设备不容易模拟不同坡度的土坡受雨水浸注后的滑坡表现，且当需要对不同坡度进行实验时，传统设备实验效率就更低。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置。

2、为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置，包括：

3、实验箱，呈水平状态设置，所述实验箱底部上呈对称状态间隔设置有两道滤网；

4、烘干器，呈水平状态设置于实验箱顶部下端，所述烘干器用于烘干土壤达到实验所需湿度；

5、模拟降雨机构，包括呈水平状态设置于实验箱顶板的储水器和设置于储水器旁侧的输水管，所述输水管包括竖管和横管，所述横管通过吊装件固定于实验箱顶板下方，所述竖管的一端与储水器一侧相连另一端与横管相连，所述横管上沿轴线均匀间隔设置有若干个球形喷嘴；

6、堆坡组件，包括有两根呈对称状态间隔设置于实验箱底部的水平滑轨、呈水平状态设置于两根水平滑轨间的推土轮、两根呈对称状态间隔设置于推土轮两端的斜滑轨、设置于两根水平滑轨一端上方的升降机构、设置于两个斜滑轨上的传动机构、与推土轮同轴固连接的中心轴、两个呈对称状态同轴设置于中心轴两端的回转机构、设置于升降机构上的激光测距传感器和设置于两根水平滑轨另一端上方的推土机构，每个所述水平滑轨上均滑动设置第一滑块，每根所述斜滑轨的一端与第一滑块铰接另一端与升降机构相连，所述升降机构用于带动斜滑轨一端升降，所述中心轴两端分别与一根斜滑轨传动相连，所述传动机构与中心轴相连并拉动中心轴沿斜滑轨长度方向斜向上滚动，所述回转机构用于带动中心轴沿斜滑轨长度方向斜向下滚动，所述推土机构用于推动滑坡后烘干的土壤；

7、雨水回收箱，呈水平状态固定设置于实验箱底部；

8、总控制器，固定设置于实验箱外侧壁。

9、进一步的，堆坡组件还包括固定设置于每根所述斜滑轨侧面的小滑轨、滑动设置于小滑轨上的第二滑块、固定设置于第二滑块上的转轴支架、呈对称状态设置于小滑轨两端的限位块和两个呈对称状态同轴固定设置于中心轴两端的滚动齿轮，每根所述斜滑轨上沿长度方向设置有直齿条，每个所述滚动齿轮与直齿条相啮合，所述中心轴两端与转轴支架转动相连。

10、进一步的，每个斜滑轨上均还固定设置有保护壳，所述保护壳一个侧壁上开设有长腰孔，所述长腰孔内滑动设置有滑动件，所述长腰孔内活动设置有折叠弹力带，所述滑动件两端均与折叠弹力带相连，所述中心轴穿过滑动件并与滑动件通过轴承转动相连。

11、进一步的，传动机构包括呈水平状态设置于实验箱顶部且位于储水器一侧的双头电机和呈对称状态设置于双头电机两端的收线器，每个所述收线器均包括设置于双头电机输出轴一端的卷向轮、固定设置于回转机构上的绳环、固定设置于保护壳端部的支撑绳架和一端与绳环固定相连并穿过支撑绳架最终与卷线轮相连的拉绳，所述卷线轮的动力输入端与双头电机输出端同轴线相连。

12、进一步的，每个所述回转机构均包括固定设置于滑动件上的安装壳和活动设置于安装壳内的发条簧片，所述中心轴贯穿安装壳并通过轴承与安装壳转动连接，所述发条簧片的一端与中心轴固定另一端抵触安装壳内部。

13、进一步的，所述升降机构包括有两个呈对称状态间隔固定设置于实验箱一侧远离推土机构的内壁上的竖滑轨、两个呈对称状态滑动设置于两个竖滑轨上的第三滑块、固定设置于两个第三滑块上的连接横板和固定设置于连接横板两端的连接座，所述激光测距传感器与连接横板的一侧固定相连，每个所述斜滑轨靠近连接横板的一端与对应的一个连接座铰接相连。

14、进一步的，升降机构还包括有设置于实验箱顶部的动力电机、固定设置于连接横板中部远离激光测距传感器一侧的活动件、固定设置于实验箱底部的固定轴座和转动设置于固定轴座上的转动轴，所述转动轴的顶端与动力电机的输出轴同轴固定连接，所述活动件上开设有螺纹通孔，所述转动轴穿过螺纹通孔并与活动件螺纹连接。

15、进一步的，推土机构包装两个呈对称状态对应设置于两根水平滑轨上的滑动支撑架、固定设置于两个滑动支撑架之间并与两个滑动支撑架固定相连的推土板、呈对称状态设置于推土板一侧的转接座和与对应两个转接座相连的两个气缸，每个所述气缸的底端与实验箱内壁固定相连输出端通过转接座与推土板相连。

16、本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

17、其一：本装置可以自动恢复滑坡实验土坡初始状态，便于实验多次进行反复验证，提高实验效率；

18、其二：本装置可以对不同的坡度的土坡进行反复实验，不需要人工进行调整土坡，只需要在总控制器下调整设备，便于对不同坡度的土坡进行反复实验；

19、其三：本装置通过烘干器和堆坡组件配合，对土壤烘干，一方面去除上一次实验的多余水分，另一方面可以控制土壤初始含水量，从而模拟不同地域的土坡。

技术特征：

1.一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置，其特征在于，堆坡组件(10)还包括固定设置于每根所述斜滑轨(15)侧面的小滑轨(18)、滑动设置于小滑轨(18)上的第二滑块(16)、固定设置于第二滑块(16)上的转轴支架(17)、呈对称状态设置于小滑轨(18)两端的限位块(19)和两个呈对称状态同轴固定设置于中心轴(12)两端的滚动齿轮(21)，每根所述斜滑轨(15)上沿长度方向设置有直齿条(20)，每个所述滚动齿轮(21)与直齿条(20)相啮合，所述中心轴(12)两端与转轴支架(17)转动相连。

3.根据权利要求2所述的一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置，其特征在于，每个斜滑轨(15)上均还固定设置有保护壳(23)，所述保护壳(23)一个侧壁上开设有长腰孔(25)，所述长腰孔(25)内滑动设置有滑动件(24)，所述长腰孔(25)内活动设置有折叠弹力带(22)，所述滑动件(24)两端均与折叠弹力带(22)相连，所述中心轴(12)穿过滑动件(24)并与滑动件(24)通过轴承转动相连。

4.根据权利要求3所述的一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置，其特征在于，传动机构(26)包括呈水平状态设置于实验箱(1)顶部且位于储水器(5)一侧的双头电机(27)和呈对称状态设置于双头电机(27)两端的收线器(28)，每个所述收线器(28)均包括设置于双头电机(27)输出轴一端的卷向轮、固定设置于回转机构(33)上的绳环(30)、固定设置于保护壳(23)端部的支撑绳架(31)和一端与绳环(30)固定相连并穿过支撑绳架(31)最终与卷线轮(32)相连的拉绳(29)，所述卷线轮(32)的动力输入端与双头电机(27)输出端同轴线相连。

5.根据权利要求4所述的一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置，其特征在于，每个所述回转机构(33)均包括固定设置于滑动件(24)上的安装壳(35)和活动设置于安装壳(35)内的发条簧片(34)，所述中心轴(12)贯穿安装壳(35)并通过轴承与安装壳(35)转动连接，所述发条簧片(34)的一端与中心轴(12)固定另一端抵触安装壳(35)内部。

6.根据权利要求5所述的一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置，其特征在于，所述升降机构(36)包括有两个呈对称状态间隔固定设置于实验箱(1)一侧远离推土机构(47)的内壁上的竖滑轨(37)、两个呈对称状态滑动设置于两个竖滑轨(37)上的第三滑块(41)、固定设置于两个第三滑块(41)上的连接横板(42)和固定设置于连接横板(42)两端的连接座(45)，所述激光测距传感器(46)与连接横板(42)的一侧固定相连，每个所述斜滑轨(15)靠近连接横板(42)的一端与对应的一个连接座(45)铰接相连。

7.根据权利要求6所述的一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置，其特征在于，升降机构(36)还包括有设置于实验箱(1)顶部的动力电机(38)、固定设置于连接横板(42)中部远离激光测距传感器(46)一侧的活动件(43)、固定设置于实验箱(1)底部的固定轴座(40)和转动设置于固定轴座(40)上的转动轴(39)，所述转动轴(39)的顶端与动力电机(38)的输出轴同轴固定连接，所述活动件(43)上开设有螺纹通孔(44)，所述转动轴(39)穿过螺纹通孔(44)并与活动件(43)螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置，其特征在于，推土机构(47)包装两个呈对称状态对应设置于两根水平滑轨(13)上的滑动支撑架(48)、固定设置于两个滑动支撑架(48)之间并与两个滑动支撑架(48)固定相连的推土板(49)、呈对称状态设置于推土板(49)一侧的转接座(50)和与对应两个转接座(50)相连的两个气缸(51)，每个所述气缸(51)的底端与实验箱(1)内壁固定相连输出端通过转接座(50)与推土板(49)相连。

技术总结
本发明涉及地质灾害模型试验领域，具体是涉及一种地质灾害诱发性滑坡实验监测装置。包括：实验箱，实验箱底部上设置有两道滤网；烘干器，设置于实验箱顶部下端；模拟降雨机构，包括储水器和输水管，输水管包括竖管和横管，横管上设置有若干个球形喷嘴；堆坡组件，包括水平滑轨、推土轮、斜滑轨、升降机构、传动机构、中心轴、回转机构、激光测距传感器和推土机构；雨水回收箱，设置于实验箱底部；总控制器，固定设置于实验箱外侧壁，本装置可以自动重置土坡状态，便于多次实验，提高实验效率。

技术研发人员：徐飞,吴亚楠,魏凯
受保护的技术使用者：山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队（山东省第五地质矿产勘查院）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4