吊铲式边坡开挖试验装置的制造方法
【专利摘要】本发明为一种吊铲式边坡开挖试验装置,主要由模型箱、移动架和开挖驱动装置组成；所述的模型箱是由钢板组成的箱体；所述的移动架的底部可以卡在模型箱的上部；所述的开挖驱动装置安装在移动架的滑槽内，可以沿着滑槽滑动。本发明结构简单，成本低廉，使用方便，能够准确的开挖出所设计的边坡模型。
【专利说明】
吊铲式边坡开挖试验装置
技术领域
[0001 ]本发明属于边坡工程设备技术领域，具体来说，涉及到一种可对边坡进行开挖的模型实验装置。
【背景技术】
[0002]在各类自然灾害中，滑坡属于其中较为巨大的地质灾害。由于有些边坡设计不合理，加上边坡管理存在问题，导致不同规模的滑坡，严重危及到国家财产和人们的生命安全。随着我国基础建设的大力发展，在水利、交通及矿山等部门都涉及到大量的边坡问题，而边坡稳定与否关系到工程建设的成败。对此，边坡在开挖过程中的稳定性的研究成为一个十分重要的课题。其中，对边坡开挖尺寸的精确设计，是非常必要的，可以为提高边坡在开挖过程的稳定性提供不可缺少的重要数据。当前，还没有一种简单实用的对边坡进行精确开挖的模拟试验装置。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的是公开一种针对边坡在开挖过程中的稳定性进行研究的试验装置，能对边坡的开挖过程进行精确模拟。
[0004]本发明的技术方案为:
[0005]吊铲式边坡开挖试验装置，主要由模型箱、移动架和开挖驱动装置组成;所述的模型箱是上部敞口的箱体；
[0006]所述的移动架主要由下部移动架和上部移动架组成；下部移动架有两根，分别固定在模型箱其中相对的两个箱体壁上;上部移动架是由中部的横梁和两端的竖梁构成的倒凹字形结构;下部移动架和上部移动架上均开有滑槽，上部移动架横跨在模型箱上，其两端的竖梁分别插装在下部移动架的滑槽内；
[0007]所述的开挖驱动装置主要由开挖固定架、连接圆柱销和铲板组成;开挖固定架一端插装在上部移动架的滑槽内，可以沿着滑槽滑动;连接圆柱销安装在开挖固定架的另一端上;铲板安装在圆柱销底部，伸入在模型箱内。
[0008]所述的模型箱的箱体的侧面和底面均由6cm厚的不锈钢板构成;箱体的长X宽X高=I.2m X 0.8m X 0.4m。
[0009]在模型箱其中相对的两个箱体壁上端，为凸起的条形体，用于承接所述的移动架。
[0010]所述的移动架还包括固定座和固定螺栓;所述的下部移动架的底部为内凹状，分别卡在模型箱所述的两个箱体壁上端的条形体固定;所述的固定座有两个，分别焊接在所述的上部移动架两端竖梁上，固定座间带有内螺孔，固定螺栓旋拧在固定座的螺孔内，可旋拧后顶紧在下部移动架的顶面上，用于将所述的上部移动架固定在所述的下部移动架上。
[0011]在上部移动架和下部移动架的表面上都标有刻度，可以保证边坡开挖尺寸的精确度。
[0012]所述的开挖驱动装置还包括夹紧螺栓、夹紧垫、驱动螺栓、铲板角度固定垫和角度刻度线;所述的开挖固定架为弯钩状，弯钩的一端插装在上部移动架的滑槽内，可沿滑槽移动;在此端上带有小内螺纹孔，所述的夹紧螺栓旋拧在小内螺纹孔内，用于固定开挖固定架的位置;所述的开挖固定架弯钩的另一端的底部安装铲板，此端中间带有大内螺纹孔，连接圆柱销外部带有外螺纹，旋拧在所述的大内螺纹孔内；所述的驱动螺栓带有外螺纹，所述的连接圆柱销上部带有内螺纹孔，用于承接所述的驱动螺栓的下部;驱动螺栓可在圆柱销上部的内螺纹孔内拧动。
[0013]所述的连接圆柱销下部标有角度刻度线。
[0014]所述的铲板角度固定垫呈圆形块状，中间带有内螺纹孔，套在所述的连接圆柱销的下部，位于所述的角度刻度线的下方。
[0015]所述的铲板呈楔体状，中部带有内螺纹孔，用于承接所述的连接圆柱销，并可绕着连接圆柱销转动，通过角度刻度线显示角度。
[0016]所述的夹紧垫是带有内螺纹孔的圆形块体，套在所述的夹紧螺栓的外部，夹紧垫旋紧时，卡在上部移动架的上面，起固定开挖固定架的作用。
[0017]本模型开挖装置主要特点为:
[0018]1.实现边坡开挖过程的模拟，该功能主要由开挖驱动装置实现；
[0019]2.可实现不同位置、不同角度的精确开挖。通过移动架和开挖驱动装置可实现对边坡不同位置、不同角度进行开挖。
[0020]3.本试验装置结构简单，成本低廉，使用方便，能够准确的开挖出所设计的边坡模型。
【附图说明】
[0021 ]图1是吊铲式边坡开挖试验装置整体结构示意图；
[0022]图2是开挖装置结构示意图；
[0023]图3是模型箱结构示意图；
[0024]图4是移动架结构示意图；
[0025]图5A是开挖驱动装置结构示意图；图58是开挖驱动装置结构分解示意图；
[0026I图6是连接圆柱销结构示意图。
[0027]图中标记:
[0028]1.模型箱；
[0029]2.移动架，2.1下部移动架，2.2固定座，2.3固定螺栓，2.4上部移动架；
[0030]3.开挖驱动装置，3.1夹紧螺栓，3.2夹紧垫，3.3开挖固定架，3.4驱动螺栓，3.5连接圆柱销，3.6铲板角度固定垫，3.7角度刻度线，3.8铲板。
【具体实施方式】
[0031]下面参见图1-图6对本发明作详细说明:
[0032]图1显示的是本发明的整体结构。本发明主要由模型箱1、移动架2和开挖驱动装置3组成;所述的模型箱I是由钢板构成的上部敞口的箱体。所述的移动架2主要由下部移动架2.1和上部移动架2.4组成。下部移动架2.1有两根，分别固定在模型箱I其中相对的两个箱体壁上。上部移动架2.4是由中部的横梁和两端的竖梁构成的倒凹字形结构。下部移动架2.1和上部移动架2.4上均开有滑槽，上部移动架2.4横跨在模型箱I上，其两端的竖梁分别插装在下部移动架2.1的滑槽内。所述的开挖驱动装置3主要由开挖固定架3.3、连接圆柱销3.5和铲板3.8组成;开挖固定架3.3—端插装在上部移动架2.4的滑槽内，可以沿着滑槽滑动。连接圆柱销3.5安装在开挖固定架3.3的另一端上。铲板3.8安装在圆柱销3.5底部，伸入在模型箱I内。
[0033]所述的模型箱I的具体结构见图3所示，它是由钢板组成的箱体，其长X宽X高=
1.2m X 0.8m X 0.4m，侧面和底面均由6 cm厚的不锈钢板组成。在模型箱I其中相对的两个箱体壁上端，为凸起的条形体，用于承接所述的移动架2。在图3所示的实施例中，所述的两个箱体壁为模型箱I宽方向上的箱体壁。
[0034]所述的移动架2的具体结构见图4所示，由下部移动架2.1、固定座2.2、固定螺栓2.3和上部移动架2.4组成;所述的下部移动架2.1有两根，下部移动架2.1的底部为内凹状，分别卡在模型箱I所述的两个箱体壁上端的条形体固定。所述的固定座2.2有两个，分别焊接在所述的上部移动架2.4两端竖梁上，固定座2.2中间带有内螺孔，固定螺栓2.3旋拧在固定座2.2的螺孔内，可旋拧后顶紧在下部移动架2.1的顶面上，用于将所述的上部移动架2.4固定在所述的下部移动架2.1上。在上部移动架2.4和下部移动架2.1的表面上都标有刻度，可以保证边坡开挖尺寸的精确度。
[0035]所述的开挖驱动装置3的具体结构见图5A、图5B所示，它由夹紧螺栓3.1、夹紧垫3.2、开挖固定架3.3、驱动螺栓3.4、连接圆柱销3.5、铲板角度固定垫3.6、角度刻度线3.7和铲板3.8组成。所述的开挖固定架3.3为弯钩状，弯钩的一端插装在上部移动架2.4的滑槽内，可沿滑槽移动;在此端上带有小内螺纹孔，所述的夹紧螺栓3.1旋拧在小内螺纹孔内，用于固定开挖固定架3.3的位置;所述的夹紧垫3.2是带有内螺纹孔的圆形块体，套在所述的夹紧螺栓3.1的外部，夹紧垫旋紧时，卡在上部移动架的上面，起固定开挖固定架的作用。所述的开挖固定架3.3弯钩的另一端的底部安装铲板3.8，此端中间带有大内螺纹孔，连接圆柱销3.5旋拧在大内螺纹孔内。所述的连接圆柱销3.5的具体结构见图6所示，它上部带有内螺纹孔，用于承接所述的驱动螺栓3.4的下部。驱动螺栓3.4带有外螺纹，旋拧在连接圆柱销3.5所述的内螺纹孔内，可在螺纹孔内拧动，但在螺纹孔内不会产生沿轴向的位移。所述的连接圆柱销3.5外部带有外螺纹，下部标有角度刻度线3.7。当进行开挖时，旋转驱动螺栓3.4，通过连接圆柱销3.5为铲板3.8提供开挖的动力，从而实现开挖。所述的铲板角度固定垫3.6呈圆形块状，中间带有内螺纹孔，套在所述的连接圆柱销3.5的下部，位于所述的角度刻度线3.7的下方，通过旋转铲板角度固定垫3.6可将铲板3.8固定在合适的角度。所述的铲板3.8呈楔体状，中部带有内螺纹孔，用于承接所述的连接圆柱销3.5，并可绕着连接圆柱销3.5转动，通过角度刻度线3.7显示角度，当调至合适角度时，通过铲板角度固定垫3.6将铲板3.8固定，从而完成伊^板3.8角度的调节。
[0036]所述的开挖驱动装置3与所述的移动架2连接关系见图2所示。
[0037]在开挖位于模型箱I中的边坡模型时，首先将上部移动架2.4移动到合适的位置，然后通过固定座2.2和固定螺栓2.3将上部移动架2.4固定在下部移动架2.1合适的位置上；再将开挖固定架3.3移动到合适的位置，通过夹紧螺栓3.1和夹紧垫3.2将开挖固定架3.3固定在上部移动架2.4合适的位置上;然后旋转铲板3.8，通过角度刻度线3.7显示角度，当旋转至合适角度时，通过铲板角度固定垫3.6将铲板3.8固定，最后，通过驱动螺栓3.4和连接圆柱销3.5将铲板3.8驱动至预定的位置，从而实现了边坡的精确开挖。
【主权项】
1.吊铲式边坡开挖试验装置，主要由模型箱、移动架和开挖驱动装置组成；其特征在于: 所述的模型箱是上部敞口的箱体； 所述的移动架主要由下部移动架和上部移动架组成；下部移动架有两根，分别固定在模型箱其中相对的两个箱体壁上;上部移动架是由中部的横梁和两端的竖梁构成的倒凹字形结构;下部移动架和上部移动架上均开有滑槽，上部移动架横跨在模型箱上，其两端的竖梁分别插装在下部移动架的滑槽内； 所述的开挖驱动装置主要由开挖固定架、连接圆柱销和铲板组成;开挖固定架一端插装在上部移动架的滑槽内，可以沿着滑槽滑动;连接圆柱销安装在开挖固定架的另一端上；铲板安装在圆柱销底部，伸入在模型箱内。2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于:所述的模型箱的箱体的侧面和底面均由6cm厚的不锈钢板构成;箱体的长X宽X高=1.2m X 0.8m X 0.4m。3.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于:在模型箱其中相对的两个箱体壁上端，为凸起的条形体，用于承接所述的移动架。4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于:所述的移动架还包括固定座和固定螺栓;所述的下部移动架的底部为内凹状，分别卡在模型箱所述的两个箱体壁上端的条形体固定;所述的固定座有两个，分别焊接在所述的上部移动架两端竖梁上，固定座间带有内螺孔，固定螺栓旋拧在固定座的螺孔内，可旋拧后顶紧在下部移动架的顶面上，用于将所述的上部移动架固定在所述的下部移动架上。5.根据权利要求1或4所述的试验装置，其特征在于:在上部移动架和下部移动架的表面上都标有刻度，可以保证边坡开挖尺寸的精确度。6.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于:所述的开挖驱动装置还包括夹紧螺栓、夹紧垫、驱动螺栓、铲板角度固定垫和角度刻度线;所述的开挖固定架为弯钩状，弯钩的一端插装在上部移动架的滑槽内，可沿滑槽移动;在此端上带有小内螺纹孔，所述的夹紧螺栓旋拧在小内螺纹孔内，用于固定开挖固定架的位置;所述的开挖固定架弯钩的另一端的底部安装铲板，此端中间带有大内螺纹孔，连接圆柱销外部带有外螺纹，旋拧在所述的大内螺纹孔内；所述的驱动螺栓带有外螺纹，所述的连接圆柱销上部带有内螺纹孔，用于承接所述的驱动螺栓的下部;驱动螺栓可在圆柱销上部的内螺纹孔内拧动。7.根据权利要求6所述的试验装置，其特征在于:所述的连接圆柱销下部标有角度刻度线。8.根据权利要求7所述的试验装置，其特征在于:所述的铲板角度固定垫呈圆形块状，中间带有内螺纹孔，套在所述的连接圆柱销的下部，位于所述的角度刻度线的下方。9.根据权利要求7或8所述的试验装置，其特征在于:所述的铲板呈楔体状，中部带有内螺纹孔，用于承接所述的连接圆柱销，并可绕着连接圆柱销转动，通过角度刻度线显示角度。10.根据权利要求6所述的试验装置，其特征在于:所述的夹紧垫是带有内螺纹孔的圆形块体，套在所述的夹紧螺栓的外部，夹紧垫旋紧时，卡在上部移动架的上面，起固定开挖固定架的作用。
【文档编号】G01N33/24GK105911251SQ201610268452
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】孙书伟, 白大海, 陈文轩, 冯孟乾, 张奎, 孔维风
【申请人】中国矿业大学(北京)