一种用于模拟挖设路堑的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于边坡工程实验设备技术领域，尤其涉及一种用于模拟挖设路堑的实验装置，包括箱体、基础试件、功能试件、坡体试件、危岩试件、应变片和应变仪。箱体为拼装结构。功能试件与基础试件位于箱体内，且为可拆卸连接，用于模拟路基。坡体试件与基础试件相连，且呈角度设置，用于模拟边坡。坡体试件上设有挡板。危岩试件设置在坡体试件上，且用于在取走功能试件时与挡板顶抵接触。应变片设置在挡板上。应变仪与应变片电性连接。该装置能够模拟施工现场的路基、边坡及危岩试件的原始状态，且能模拟开挖路堑时对危岩试件的扰动情况，通过测试危岩试件的力学数据，为选择施工地点以及制定防护措施提供数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟挖设路堑的实验装置
本技术属于边坡工程实验设备
，尤其涉及一种用于模拟挖设路堑的实验装置。
技术介绍
随着我国经济的飞速发展，公路线、铁路线迅速延伸，在公路或铁路的建设中，挖设路堑是常见的施工过程，尤其是在山区或丘陵地带，路堑的挖设更是公路或铁路建设的基础任务。在开挖路堑时，会对施工现场的地质结构造成影响，尤其是挖设位于谷底的路堑时，会对两侧的山坡造成扰动，山坡上的危岩体可能因此发生崩塌、导致危岩落石，因此，在施工前需要了解危岩体的工程力学情况，从而选择较佳的施工地点，降低对周边的危岩体造成的影响，并对可能发生落石的危岩体进行防护处理。目前，常采用原位测试的方法对施工现场的危岩体进行试验，从而获取危岩体的工程力学性质指标。原位测试是指：在危岩体原本的位置上，保持危岩体的原位状态和原始应力条件，对危岩体进行载荷试验、静力触探试验、动力触探试验以及岩体应力试验等试验。由于在实际施工时，现场的危岩体数量较多，因此，进行原位测试费时费力、成本高。而且，当危岩体受扰动时，其受力情况无法通过原位测试的方法获取，因此，测试的数据对确定施工地点时的参考价值降低。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种用于模拟挖设路堑的实验装置，旨在解决现有技术中对危岩体进行原位测试费时费力、且无法获取危岩体受扰动时的力学情况的问题。为达到上述目的，本技术实施例所采用的技术方案是：一种用于模拟挖设路堑的实验装置，包括：箱体，为拼装结构；基础试件，设置在所述箱体内；>功能试件，设置在所述箱体内，且与所述基础试件可拆卸连接，用于与所述基础试件相配合并模拟路基；坡体试件，在竖直方向上位于所述基础试件的上方，且与所述基础试件呈角度设置，并与所述基础试件相连，用于模拟边坡；所述坡体试件上设有挡板；所述挡板与所述坡体试件可拆卸连接；危岩试件，设置在所述坡体试件上，且用于在取走所述功能试件时与所述挡板顶抵接触；应变片，设置在所述挡板上；和应变仪，与所述应变片电性连接。作为本申请另一实施例，所述基础试件和所述功能试件均为空心结构，且所述基础试件的腔体内和所述功能试件的腔体内均用于装填路基材料；所述基础试件和所述功能试件为磁性连接。作为本申请另一实施例，一种用于模拟挖设路堑的实验装置还包括：位置测量机构，设置在所述箱体上，且用于测量所述危岩试件相对于所述功能试件的位置。作为本申请另一实施例，所述位置测量机构包括：第一刻度板，水平设置，且用于测量所述危岩试件在长度方向上相对于所述功能试件的位置；和第二刻度板，竖直设置，且用于测量所述危岩试件在高度方向上相对于所述功能试件的位置。作为本申请另一实施例，一种用于模拟挖设路堑的实验装置还包括：托板，位于所述坡体试件的下方，且用于支撑所述坡体试件；所述托板与所述基础试件相连，且呈角度设置；和调节机构，与所述托板相连，且用于调节所述托板相对于所述基础试件的角度。作为本申请另一实施例，所述托板的第一端与所述基础试件相铰接；所述调节机构包括：定位元件，第一端与所述箱体滑动连接，且第二端与所述托板的第二端相连，用于使所述托板与所述基础试件呈设定的角度。作为本申请另一实施例，所述托板的第一端与所述基础试件相铰接；所述调节机构包括：蜗轮，与所述托板和所述基础试件的铰接轴相连，且用于通过铰接轴带动所述托板转动；蜗杆，与所述箱体转动连接，且与所述蜗轮螺纹配合，用于驱动所述蜗轮转动；和动力机构，与所述蜗杆相连，且用于驱动所述蜗杆转动。作为本申请另一实施例，一种用于模拟挖设路堑的实验装置还包括：第三刻度板，设置在所述托板上，且用于测量所述危岩试件在宽度方向上相对于所述功能试件的位置；和角度板，设置在所述箱体上，且用于测量所述托板与所述基础试件的角度。作为本申请另一实施例，所述坡体试件上设有多个插孔；所述挡板上设有用于与所述插孔相适配的插头。作为本申请另一实施例，所述功能试件的数量为多个；各个所述功能试件与所述基础试件可拆卸连接，且各个所述功能试件之间均为可拆卸连接。由于采用了上述技术方案，本技术取得的技术进步是：箱体为拼装结构。基础试件和功能试件均设置在箱体内。功能试件与基础试件可拆卸连接，且用于与基础试件相配合并模拟路基。坡体试件在竖直方向上位于基础试件的上方，且与基础试件呈角度设置，并与基础试件相连，用于模拟边坡。坡体试件上设有挡板。挡板与坡体试件可拆卸连接。危岩试件设置在坡体试件上，且用于在取走功能试件时与挡板顶抵接触。应变片设置在挡板上，应变仪与应变片电性连接，应变片与应变仪相配合并用于测量挡板的应变值。使用时，先拼装箱体，再将基础试件与功能试件放置到箱体内。然后将基础试件与功能试件相连，两者配合用于模拟路基。将坡体试件与基础试件相连，并使坡体试件与基础试件之间的角度为预设角度值，两者配合用于模拟路基一侧的边坡。将挡板安装到坡体试件上，然后将应变片与挡板相连，并将应变仪与应变片电性连接。将危岩试件放置到坡体试件上，并与挡板处于接触的临界状态，用于模拟危岩试件的原始状态。将功能试件与基础试件分离，并取走功能试件，用于模拟开挖路堑时的施工过程；此时，危岩试件与挡板顶抵接触，用于模拟开挖路堑时对危岩试件的扰动情况，读取并记录应变仪显示的应变值，即可获得危岩试件的力学数据。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本方案中的实验装置能够模拟施工现场的路基、边坡以及危岩试件的原始状态，而且能够模拟开挖路堑的施工过程，并且能够模拟开挖路堑时对危岩试件的扰动情况，通过测试危岩试件的力学数据、了解危岩体的工程情况，从而为选择施工地点以及制定防护措施提供数据支持。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种用于模拟挖设路堑的实验装置的主视图；图2是本技术实施例提供的一种用于模拟挖设路堑的实验装置的结构示意图；图3是本技术实施例提供的坡体试件和挡板的装配示意图；图4是本技术实施例提供的功能试件的装配示意图；图5是本技术实施例提供的箱体的立体图；图6是本技术实施例提供的箱体的装配示意图；图7是本技术实施例提供的箱体和调节机构的连接示意图；图8是本技术实施例提供的箱体和另一调节机构的连接示意图；图9是本技术实施例提供的箱体和第三种调节机构的连接示意图。附图标记说明：11、基础试件；12、功能试件；121、壳体；1211、插槽；1212、卡槽；122、密封盖；1221、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模拟挖设路堑的实验装置，其特征在于，包括：/n箱体，为拼装结构；/n基础试件，设置在所述箱体内；/n功能试件，设置在所述箱体内，且与所述基础试件可拆卸连接，用于与所述基础试件相配合并模拟路基；/n坡体试件，在竖直方向上位于所述基础试件的上方，且与所述基础试件呈角度设置，并与所述基础试件相连，用于模拟边坡；所述坡体试件上设有挡板；所述挡板与所述坡体试件可拆卸连接；/n危岩试件，设置在所述坡体试件上，且用于在取走所述功能试件时与所述挡板顶抵接触；/n应变片，设置在所述挡板上；和/n应变仪，与所述应变片电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于模拟挖设路堑的实验装置，其特征在于，包括：
箱体，为拼装结构；
基础试件，设置在所述箱体内；
功能试件，设置在所述箱体内，且与所述基础试件可拆卸连接，用于与所述基础试件相配合并模拟路基；
坡体试件，在竖直方向上位于所述基础试件的上方，且与所述基础试件呈角度设置，并与所述基础试件相连，用于模拟边坡；所述坡体试件上设有挡板；所述挡板与所述坡体试件可拆卸连接；
危岩试件，设置在所述坡体试件上，且用于在取走所述功能试件时与所述挡板顶抵接触；
应变片，设置在所述挡板上；和
应变仪，与所述应变片电性连接。


2.根据权利要求1所述的一种用于模拟挖设路堑的实验装置，其特征在于：所述基础试件和所述功能试件均为空心结构，且所述基础试件的腔体内和所述功能试件的腔体内均用于装填路基材料；
所述基础试件和所述功能试件为磁性连接。


3.根据权利要求1所述的一种用于模拟挖设路堑的实验装置，其特征在于，还包括：
位置测量机构，设置在所述箱体上，且用于测量所述危岩试件相对于所述功能试件的位置。


4.根据权利要求3所述的一种用于模拟挖设路堑的实验装置，其特征在于，所述位置测量机构包括：
第一刻度板，水平设置，且用于测量所述危岩试件在长度方向上相对于所述功能试件的位置；和
第二刻度板，竖直设置，且用于测量所述危岩试件在高度方向上相对于所述功能试件的位置。


5.根据权利要求1所述的一种用于模拟挖设路堑的实验装置，其特征在于，还包括：
托板，位于所述坡体试件的下方，且用于支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：许芳，张骞，赵维刚，梅晓腾，高超，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：新型
国别省市：河北;13