[实用新型]一种岩质边坡模型试验开挖装置

说明书

本实用新型涉及一种岩质边坡模型试验开挖装置，其特征在于，包括模型箱、开挖装置和加载装置；所述模型箱由左侧板、右侧板、前侧板、后侧板、上顶板和下底板组成的长方形箱体,在长方形箱体内设有可拆卸挡板；所述的开挖装置包括动力单元和开挖单元，所述动力单元包括电机、钢丝绳固定挡板、电机支撑板、升降螺杆、支撑垫片和升降螺栓组成；所述的开挖单元由金属网和钢丝绳所组成，所述加载装置由千斤顶、压力传感器和承载板组成。本实用新型的优点是：便于实现、应用广泛，能实现不同高度边坡开挖过程模拟，而且基本确保边坡模型应力场、位移场与原型在开挖前后相似，实现了在边坡在加载过程中的开挖模拟，使其更接近于现场实际开挖过程。

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，特别涉及到一种岩质边坡模型试验开挖装置。

背景技术

目前，对边坡开挖卸荷研究主要集中在数值计算和理论方面，在边坡开挖模型试验研究方面鲜少。已有对边坡开挖模型试验的研究主要是按边坡开挖后的模型堆砌，然后在边坡上表面施加荷载，研究边坡破坏模式与规律。但此种模拟方法不能再现边坡从开挖到完成的完整施工开挖过程，研究结果说服力低。另一方面，边坡模型在成型后直接加载，不能够保证开挖前应力场、位移场与原型相似，并且不能实现在加载过程中对开挖的模拟。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便于实现、应用广泛的岩质边坡模型试验开挖装置。解决了目前模拟方法不能再现边坡从开挖到完成的完整施工开挖过程，边坡模型在成型后直接加载，不能够保证开挖前应力场、位移场与原型相似的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：

本实用新型的一种岩质边坡模型试验开挖装置，其特征在于，包括模型箱、开挖装置和加载装置；

所述模型箱由左侧板、右侧板、前侧板、后侧板、上顶板和下底板组成的长方形箱体, 所述的前侧板由型钢支架和玻璃挡板组成,所述的型钢支架的外侧通过螺栓分别左侧板、右侧板、前侧板、后侧板、上顶板和下底板固定连接, 玻璃挡板固定在型钢支架上, 在长方形箱体内设有可拆卸挡板，将长方形箱体分为动力区和开挖区，在所述前侧板和后侧板上分别对称开有用于插装可拆卸挡板的插槽，所述可拆卸挡板由多块插板拼接而成；

所述的开挖装置包括动力单元和开挖单元，所述动力单元设置在动力区，包括电机、钢丝绳缠绕轴、电机支撑板、升降螺杆、支撑垫片和升降螺栓，所述的电机支撑板通过两根升降螺杆 、支撑垫片和升降螺栓悬吊于模型箱的动力区，电机固定在电机支撑板的上部，电机的输出轴向下穿过电机支撑板与钢丝绳缠绕轴转动连接；

所述的开挖单元由金属网和钢丝绳所组成，金属网为二个以上，布设在边坡模型的内，所述的钢丝绳一端与金属网的端部固定连接，另一端连接在钢丝绳缠绕轴上；

所述加载装置由千斤顶、压力传感器和承载板组成，千斤顶的顶杆端与承载板相连接，压力传感器设置在千斤顶顶杆与承载板之间。

优选地，所述金属网大小按实际边坡横断面图纸开挖轮廓线的相似比换算后尺寸制作。

优选地，所述承载板大小根据边坡模型上表面的大小设计。

优选地，所述金属网为铜质金属网。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：采用本实用新型的边坡模型试验开挖装置，便于实现、应用广泛，能实现不同高度边坡开挖过程模拟，而且基本确保边坡模型应力场、位移场与原型在开挖前后相似，实现了在边坡在加载过程中的开挖模拟，使其更接近于现场实际开挖过程。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图2的B-B剖视图。

具体实施方式