一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及岩土工程领域，具体涉及一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置及方法。
【背景技术】
[0002]在岩土工程领域，尤其是在岩石工程方面，库岸边坡的岩石在雨水冲刷，阳光照射，以及风力侵蚀的共同作用下，岩石内部结构的性质受到了很大的影响，使岩石受到了损伤。目前，已有的模拟人工降雨水库型滑坡物理模型试验设备，能够较好的模拟现实情况，并可以便利的收集到试验数据。但是不能模拟库岸边坡岩石受到降雨的影响，以及未考虑光照和风力对岩土侵蚀的作用。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置及方法，不仅可以模拟降雨，还可以模拟光照和刮风这两种自然侵蚀对岩石的损伤，为岩石损伤机理研究提供了便利。
[0004]本发明所采用的技术方案是:
一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，包括人工降雨系统、光照系统、底座，底座设有排水口。
[0005]所述人工降雨系统包括多根水管，多根水管相互联通，构成方形格栅结构，水管上设有喷头，其中一根水管端部设有进水口，进水口供人工降雨所需水进入，方形格栅结构的端部位置设有第一凹槽。
[0006]所述光照系统包括方形格栅框架，方形格栅框架设有多根电线，电线上连接有灯泡，多根电线连接一根总线，总线用于连接外部的供电线路提供光照，方形格栅框架端部位置设有第二凹槽。
[0007]底座上设有实验仪壳体，所述人工降雨系统、光照系统分别通过第一凹槽、第二凹槽与实验仪壳体装配。所述实验仪壳体内设有试样托架，岩样板置于试样托架上，在实验仪壳体中部安装有风叶轮，风叶轮安装在螺旋杆上，螺旋杆连接电机。
[0008]所述多根水管平行布置，每一根水管上安装有多个喷头，多个喷头交叉分布。
[0009]所述多根电线平行布置，每一根电线上安装多个灯泡，多个灯泡交叉分布。
[0010]所述试样托架由上至下依次包括:上部托架单元、中部托架单元、下部托架单元，所述上部托架单元、下部托架单元上均设有螺纹。
[0011]所述岩样板包括多块面积相等的岩样板单元，每一块岩样板单元上设有螺纹孔，岩样板通过卡扣和试样托架连接，然后整体放入实验仪壳体内。
[0012]所述卡扣包括卡子本体、固定螺杆、螺帽，卡子本体两端分别固定连接第一卡头、第二卡头，具体连接方式为:卡扣的第一卡头朝下，卡子本体朝上，卡入到岩样板单元的边缘孔内，通过此连接方式控制试样托架与岩样板之间的水平错动。
[0013]多块岩样板单元拼接成岩样板，中间要预留一个大的圆的拼接孔，螺旋杆从中间穿过。
[0014]所述螺旋杆为可伸缩的空心圆管，由第一节圆管、第二节圆管、第三节圆管连接构成。
[0015]所述第一节圆管的上、下两孔处分别设置伸缩机构，第二节圆管的下孔处设置伸缩机构。
[0016]所述总线与外部的供电线路之间连接有电压表、滑动变阻器。
[0017]本发明一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置及方法，技术效果如下:
1)、人工降雨系统的进水口外接水龙头上，可以方便的提供降雨所需的水，并且可以通过控制水龙头的大小来调节降雨量。
[0018]2)、光照系统的总线与外部的供电线之间接有电压表、滑动变阻器，通过调节滑动变阻器，来调节光照系统内部的总电压，从而调节灯泡的明亮程度，得到不同的光强，模拟弱光，强光等多种情况。
[0019]3)、所述人工降雨系统、光照系统、风力系统三者可以单独模拟，也可以是人工降雨系统和风力系统，光照系统和风力系统共同模拟，一起工作。完全符合自然界现实存在的情况。
[0020]4)、光照系统的多根电线连接一根总线，总线连接在外部的供电线路上，可以较为方便的提供光照，并且可以通过调节外部供电的电压来调节光照的明暗程度。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的人工降雨系统整体结构示意图。
[0022]图2为本发明的光照系统整体结构示意图。
[0023]图3为本发明的人工降雨系统俯视结构示意图。
[0024]图4为本发明的光照系统俯视结构示意图。
[0025]图5为本发明的岩样板的结构示意图。
[0026]图6为本发明的螺旋杆的结构示意图；
其中:图6 (a)为螺旋杆安装示意图；
图6 (b)为第一节圆管结构示意图；
图6 (c)为第二节圆管结构示意图；
图6 (d)为第三节圆管结构示意图。
[0027]图7为本发明的风叶轮的结构示意图。
[0028]图8为本发明的试样托架的结构示意图。
[0029]图9为本发明的卡扣结构示意图；
图9(1)为本发明的卡扣主体部分结构示意图；
图9(2)为本发明的固定螺杆、螺帽结构示意图。
[0030]图10为本发明的伸缩机构结构示意图。
[0031]其中:1_水管，2-实验仪壳体，3-底座，4-喷头，5-排水口，6-岩样，7-第一凹槽，7’-第二凹槽，8-岩样板，9-试样托架，10-螺旋杆，11-风叶轮，12-电机，13-进水口，14-电线，15-灯泡，16-总线，17-卡扣，18-伸缩机构。
【具体实施方式】
[0032]如图1~图10所示，一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，包括人工降雨系统、光照系统、底座3，底座3设有排水口 5。
[0033]所述人工降雨系统包括多根水管1，多根水管1相互联通，构成方形格栅结构，水管1上设有喷头4，其中一根水管端部设有进水口 13，进水口 13供人工降雨所需水进入，方形格栅结构的端部位置设有第一凹槽7。
[0034]所述光照系统包括方形格栅框架，方形格栅框架设有多根电线14，电线14上连接有灯泡15，多根电线14连接一根总线16，总线16用于连接外部的供电线路提供光照，方形格栅框架端部位置设有第二凹槽V。
[0035]底座3上设有实验仪壳体2，所述人工降雨系统、光照系统分别通过第一凹槽7、第二凹槽7’与实验仪壳体2装配。
[0036]所述实验仪壳体2内设有试样托架9，岩样板8置于试样托架9上，实验仪壳体2是由无色透明，较为坚硬的玻璃制成。试样托架9、岩样板8、岩样6从实验仪壳体2的上部放入实验仪壳体2中。
[0037]在实验仪壳体2中部安装有风叶轮11，风叶轮11安装在螺旋杆10上，螺旋杆10连接电机12。
[0038]6根水管1平行布置，每一根水管上安装有2~3个喷头4，多个喷头4交叉分布。
[0039]6根电线14平行布置，每一根电线上安装2~3个灯泡15，灯泡15交叉分布。
[0040]试样托架9主体高度为50mm。所述试样托架9由上至下依次包括:上部托架单元9.1、中部托架单元9.2、下部托架单元9.3，所述上部托架单元9.1、下部托架单元9.3上均设有螺纹。可根据岩样6的高度选择试样托架9的级数。
[0041]所述岩样板8包括多块面积相等的岩样板单元，每一块岩样板单元上设有螺纹孔8.3，在壳体外，岩样板8通过螺纹孔8.3、卡扣17与试样托架9连接，然后整体放入实验仪壳体2内。直至四块岩样板单元全部放入。岩样板8上面的螺纹孔8.3和试样托架9连接在一起，设置成螺纹孔可以使两者连接更为牢固。
[0042]在实验仪壳体2内部，每一小块岩样板单元之间通过卡扣17拼接在一起，第一^I?头17.1卡入边缘孔8.1内。所述卡扣17包括卡子本体17.2、固定螺杆17.4、螺帽17.5，卡子本体17.2两端分别固定连接第一卡头17.1、第二卡头17.3，具体连接方式为:卡扣17的第一卡头17.1朝下，卡子本体17.2朝上，卡入到岩样板