本实用新型专利技术涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀影响的试验装置，包括潜蚀试验系统、供水系统、加压系统及水土分离系统，潜蚀试验系统用于放置土样并形成常、变水头不同水头条件形式测试环境，并模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀的影响；供水系统用于提供潜蚀试验用水；加压系统用于提供压缩空气，形成压强水头水，土分离系统用于将水土混合物分离；本实用新型专利技术能通过改变潜蚀试验箱底板洞口开口模拟不同岩溶洞口且通过加压装置以及对潜蚀试验箱的灵活运用模拟不同水头类别对土体进行潜蚀，从而模拟真实情况下不同岩溶洞口大小与不同水头类别环境下对土体潜蚀特性的影响。境下对土体潜蚀特性的影响。境下对土体潜蚀特性的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀影响的试验装置
[0001]本技术涉及岩土工程
，尤其涉及一种模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀影响的试验装置。
技术介绍
[0002]岩溶广泛分布于我国西南地区，由于地下水的长期侵蚀，岩溶地区常形成大小不一的溶洞，而岩溶上方常覆土体，在雨水和地下水作用下常形成不同的水头条件。土体在雨水或者地下水的作用下，细小颗粒会被水带走，从岩溶洞口流失，由此产生的地面塌陷严重威胁城市建设、经济发展乃至生命财产安全。
[0003]针对岩溶地区溶洞面积大小不一这一现象，对于岩溶上方覆盖的土体，在地下水或者由雨水作用形成的地表积水对土体的潜蚀影响作用还未见有相应的设备，同时还缺乏岩溶洞口大小作用下对土体潜蚀特性的试验方法。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀影响的试验装置，实现在室内模拟不同潜蚀洞口大小对土体潜蚀，便于系统研究土体在不同岩溶洞口大小的作用下潜蚀作用机理。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀影响的试验装置，包括潜蚀试验系统、供水系统、加压系统及水土分离系统，所述供水系统、所述潜蚀试验系统和所述水土分离系统依次顺序连接，所述加压系统的输出分别接入所述供水系统和所述潜蚀试验系统；
[0006]所述潜蚀试验系统包括潜蚀试验箱、4个红外感应装置、4个外感应装置开关、电导线、4个角柱、2个滑道、2块洞口挡板、2个弹簧、2个定滑轮、2根活动拉绳、4根固定拉绳、软管、转动装置和方形漏斗，所述潜蚀试验箱设置于4个所述角柱上方并呈箱体形状设置，且所述潜蚀试验箱的侧板均为可视化透明设置，4个所述红外感应装置在所述潜蚀试验箱一侧的侧板外沿竖直方向均匀间隔布置，4个所述外感应装置开关通过电导线分别连接所述红外感应装置，4条所述电导线先并联再串联；
[0007]所述潜蚀试验箱的顶部开设有试验箱进水口、试验箱排气口和试验箱进气口，所述潜蚀试验箱的底板开设有底板洞口开口，所述底板洞口开口设置于所述潜蚀试验箱的底板中间，所述底板洞口开口为正方形开口；
[0008]2个所述滑道设置在所述潜蚀试验箱下方，2块所述洞口挡板位于所述潜蚀试验箱与所述滑道之间，2块洞口挡板闭合时恰好可以将底板洞口开口盖住，2块所述洞口挡板的长边比所述底板洞口开口的边长更长，每块所述洞口挡板上开设有2个底板凹槽，每个底板凹槽与相对的洞口挡板上的底板凹槽形成一个大凹槽，2个所述弹簧分别置于对应的大凹槽内；
[0009]2个所述定滑轮固定在所述潜蚀试验箱的底板下方并呈对称放置，2根所述活动拉
绳的一端分别与一块所述洞口挡板的外侧连接，同时分别绕过所述定滑轮的滚轮，另一端与所述转动装置连接；
[0010]所述方形漏斗包括方形漏斗入口和方形漏斗出口，所述方形漏斗入口放置在所述底板洞口开口的正下方并保持固定的垂直距离，所述方形漏斗出口连接软管，所述软管的另一端连接至所述水土分离系统；
[0011]4根所述固定拉绳的一端分别与所述角柱连接，另一端与所述方形漏斗入口的一个角固定连接。
[0012]其中，所述滑道在长边的边缘处沿着短边方向开设有长方体凹槽，2块所述滑道以长边的中轴线对称布置，两个长方体凹槽合围形成滑道凹槽，2块所述洞口挡板与滑道凹槽嵌合并设置在滑道凹槽内。
[0013]其中，所述转动装置包括外框架、轴承、上垫片、第一被动齿轮、固定卡片、0～360
°
读盘、螺丝钉、指针、L型钢、转动把手、转轴、3个第二被动齿轮、3个下垫片、主动齿轮和2个穿线孔，所述外框架呈空心圆柱体设置，所述轴承与所述外框架固定连接并设置在所述外框架内侧上底面中心，所述上垫片和3个所述下垫片间隔对称设置在所述外框架内侧侧面中部，所述第一被动齿轮安装在所述上垫片上，3个所述第二被动齿轮分别安装在所述下垫片上；所述转轴呈圆柱实体设置，且所述转轴直径小于所述外框架直径，所述转轴的一端与所述轴承连接，所述主动齿轮套设在所述转轴上，并分别与所述第一被动齿轮和3个所述第二被动齿轮啮合；所述L型钢设置在所述转轴远离所述轴承的另一侧端面上，所述转动把手焊接在所述L型钢上，2个所述穿线孔设置在所述外框架侧面上，2根活动拉绳分别穿过所述穿线孔连接至转轴；所述螺丝钉从外向内依次贯穿外框架的端面、固定卡片、第一被动齿轮和上垫片，所述外框架靠近所述转动把手一侧的端面上绘制有0～360
°
读盘，所述指针置于L型钢上且对准0～360
°
读盘的刻度0
°
位置处。
[0014]其中，所述供水系统包括水源、进水池、水阀、蓄水箱及红外感应水阀，所述水源、所述进水池和所述蓄水箱依次连接，所述进水池底部开设有进水池出水口，所述蓄水箱的顶部设置有蓄水箱进水口、蓄水箱排气口和蓄水箱进气口，底部开设有蓄水箱出水口，所述水阀设置在所述进水池出水口与所述蓄水箱进水口之间的供水管道上，所述红外感应水阀设置在所述蓄水箱进气口与所述试验箱进水口间的供水管道上，且与所述红外感应装置电性连接，所述蓄水箱容积大于潜蚀试验箱容积。
[0015]其中，所述加压系统包括蓄水箱进气阀门、试验箱进气阀门、空气加压装置及压缩空气储存罐，所述压缩空气储存罐连接所述空气加压装置，所述空气加压装置分别通过供气管道连接至蓄水箱进水口和试验箱进气口，所述蓄水箱进气阀门和所述试验箱进气阀门设置在对应的供气管道上。
[0016]其中，所述水土分离系统包括反滤网、水土分离箱及分离蓄水箱，所述水土分离箱的顶部开设有水土混合物入口，底部开设有分离箱出水口，所述分离蓄水箱的顶部设置有分离进水口，所述水土混合物入口通过软管与方形漏斗出口连接，所述分离箱出水口与所述分离进水口之间通过供水管道连接，所述反滤网设置在所述水土分离箱内并与所述水土分离箱可分离连接。
[0017]本技术提供了一种模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀影响的试验装置，包括潜蚀试验系统、供水系统、加压系统及水土分离系统，潜蚀试验系统用于放置土样并形成
常、变水头不同水头条件形式测试环境，并模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀的影响；供水系统用于提供潜蚀试验用水；加压系统用于提供压缩空气，形成压强水头水土分离系统用于将水土混合物分离；能通过空气加压装置向潜蚀试验箱充入压缩空气可以在较小的试验箱内，形成较大的水头对土体进行潜蚀；本技术能通过改变潜蚀试验箱底板洞口开口模拟不同岩溶洞口且通过空气加压装置以及对潜蚀试验箱的灵活运用模拟不同水头类别对土体的潜蚀，从而模拟真实情况下不同岩溶洞口大小与不同水头类别环境下耦合作用对土体潜蚀特性的影响。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀影响的试验装置，其特征在于，包括潜蚀试验系统、供水系统、加压系统及水土分离系统，所述供水系统、所述潜蚀试验系统和所述水土分离系统依次顺序连接，所述加压系统的输出分别接入所述供水系统和所述潜蚀试验系统；所述潜蚀试验系统包括潜蚀试验箱、4个红外感应装置、4个外感应装置开关、电导线、4个角柱、2个滑道、2块洞口挡板、2个弹簧、2个定滑轮、2根活动拉绳、4根固定拉绳、软管、转动装置和方形漏斗，所述潜蚀试验箱设置于4个所述角柱上方并呈箱体形状设置，且所述潜蚀试验箱的侧板均为可视化透明设置，4个所述红外感应装置在所述潜蚀试验箱一侧的侧板外沿竖直方向均匀间隔布置，4个所述外感应装置开关通过电导线分别连接所述红外感应装置，4条所述电导线先并联再串联；所述潜蚀试验箱的顶部开设有试验箱进水口、试验箱排气口和试验箱进气口，所述潜蚀试验箱的底板开设有底板洞口开口，所述底板洞口开口设置于所述潜蚀试验箱的底板中间，所述底板洞口开口为正方形开口；2个所述滑道设置在所述潜蚀试验箱下方，2块所述洞口挡板位于所述潜蚀试验箱与所述滑道之间，2块洞口挡板闭合时恰好可以将底板洞口开口盖住，2块所述洞口挡板的长边比所述底板洞口开口的边长更长，每块所述洞口挡板上开设有2个底板凹槽，每个底板凹槽与相对的洞口挡板上的底板凹槽形成一个大凹槽，2个所述弹簧分别置于对应的大凹槽内；2个所述定滑轮固定在所述潜蚀试验箱的底板下方并呈对称放置，2根所述活动拉绳的一端分别与一块所述洞口挡板的外侧连接，同时分别绕过所述定滑轮的滚轮，另一端与所述转动装置连接；所述方形漏斗包括方形漏斗入口和方形漏斗出口，所述方形漏斗入口放置在所述底板洞口开口的正下方并保持固定的垂直距离，所述方形漏斗出口连接软管，所述软管的另一端连接至所述水土分离系统；4根所述固定拉绳的一端分别与所述角柱连接，另一端与所述方形漏斗入口的一个角固定连接。2.如权利要求1所述的模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀影响的试验装置，其特征在于，所述滑道在长边的边缘处沿着短边方向开设有长方体凹槽，2块所述滑道以长边的中轴线对称布置，两个长方体凹槽合围形成滑道凹槽，2块所述洞口挡板与滑道凹槽嵌合并设置在滑道凹槽内。3.如权利要求2所述的模拟不同岩溶洞口大小对土体潜蚀影响的试验装置，其特征在于，所述转动装置包括外框架、轴承、上垫片、第一被动齿轮、固定卡片、0～360
°
读盘、螺丝钉、指针、L型钢、转动把手、转轴、3个第二被动齿轮、3个下垫片、主...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，吴健，吴建建，李艾文，贾龙，吴远斌，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：
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