[發(fā)明專利]一種組裝式溝道的泥石流模擬測(cè)試裝置和試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910442016.0
• 申請(qǐng)日: 2019-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN110095586B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋盛淵;于崇嘉;陳劍平;岳鋼;曾杰;包一丁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué);吉林省第六地質(zhì)探礦工程大隊(duì)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;G01L5/00;G01C11/00;G01P5/00
• 代理公司: 北京盛詢知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11901
• 代理人: 張海青

1.一種組裝式溝道的泥石流模擬測(cè)試裝置，其特征在于：包括物料箱(A)、攪拌提升機(jī)(B)、組裝式溝道(C)、可升降支座(D)、沖擊力測(cè)試系統(tǒng)(E)、堆積箱(F)、數(shù)據(jù)線(G)和測(cè)試處理系統(tǒng)(H)；所述組裝式溝道(C)設(shè)置在可升降支座(D)上，所述組裝式溝道(C)頂端設(shè)置有攪拌提升機(jī)(B)，所述組裝式溝道(C)底端設(shè)置有堆積箱(F)，所述攪拌提升機(jī)(B)底端設(shè)置在物料箱(A)中，所述堆積箱(F)中固定有沖擊力測(cè)試系統(tǒng)(E)，所述組裝式溝道(C)、沖擊力測(cè)試系統(tǒng)(E)與測(cè)試處理系統(tǒng)(H)分別通過(guò)數(shù)據(jù)線(G)呈電性連接；

所述組裝式溝道(C)是由三個(gè)直通溝道(J)和兩個(gè)彎曲溝道(K)組成的，且連接順序依次為：第一直通溝道(J1)、第一彎曲溝道(K1)、第二直通溝道(J2)、第二彎曲溝道(K2)、第三直通溝道(J3)，所述直通溝道(J)是由直道蓋槽(1)通過(guò)刃口(2)蓋到直道底槽(3)上，并通過(guò)連接支座(4)上的螺栓(5)將二者固定在一起，所述彎曲溝道(K)是由彎道蓋槽(6)通過(guò)刃口(2)蓋到彎道底槽(7)上，并通過(guò)連接支座(4)上的螺栓(5)將二者固定在一起，所述直通溝道(J)、彎曲溝道(K)兩端均設(shè)置有絲扣(8)；

所述直通溝道(J)由直道蓋槽(1)、直道底槽(3)組成的，所述直道底槽(3)是由強(qiáng)度、剛度較大的鑄鐵制作而成，且所述直道底槽(3)的橫截面為半圓形，所述直道底槽(3)的開口處設(shè)置有內(nèi)切的刃口(2)，所述直道底槽(3)的兩端設(shè)置有絲扣(8)，且所述直道底槽(3)的首端所設(shè)置的為內(nèi)扣式絲扣(8)，所述直道底槽(3)的末端所設(shè)置的為外扣式絲扣(8)，所述直道底槽(3)的內(nèi)部設(shè)置有等間距、平行的三角臺(tái)階(9)，所述直道底槽(3)的外底部設(shè)置有兩個(gè)與可升降支座(D)連接的連接環(huán)(10)；所述直道蓋槽(1)是由透明的鋼化塑料制作而成，且所述直道蓋槽(1)的橫截面為半圓形，所述直道蓋槽(1)的開口處設(shè)置有外切的刃口(2)，所述直道蓋槽(1)的兩端均設(shè)置有絲扣(8)，且所述直道蓋槽(1)首端所設(shè)置的為內(nèi)扣式絲扣(8)，所述直道蓋槽(1)末端所設(shè)置的為外扣式絲扣(8)，所述直道蓋槽(1)的內(nèi)底部設(shè)置有內(nèi)嵌的高速微型攝影機(jī)(11)；

所述彎曲溝道(K)由彎道蓋槽(6)、彎道底槽(7)組成，所述彎道底槽(7)是由強(qiáng)度、剛度較大的鑄鐵制作而成，且所述彎道底槽(7)的橫截面為半圓形，所述彎道底槽(7)的開口處設(shè)置有內(nèi)切的刃口(2)，所述彎道底槽(7)的平截面為彎曲的同心圓形，圓弧的角度為45°，所述彎道底槽(7)的兩端設(shè)置有絲扣(8)，且首端為內(nèi)扣式絲扣(8)、末端為外扣式絲扣(8)，所述彎道底槽(7)的內(nèi)部設(shè)置有等間距、平行的三角臺(tái)階(9)，所述彎道底槽(7)的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有新型光纖傳感器(12)，所述彎道蓋槽(6)是由透明的鋼化塑料制作而成的，且所述彎道蓋槽(6)的橫截面為半圓形，所述彎道蓋槽(6)的開口處設(shè)置有外切的刃口(2)，所述彎道蓋槽(6)的平截面為彎曲的同心圓形，圓弧的角度也為45°，所述彎道蓋槽(6)的兩端設(shè)置有絲扣(8)，且首端為內(nèi)扣式絲扣(8)、末端為外扣式絲扣(8)；

所述直道蓋槽(1)、直道底槽(3)、彎道蓋槽(6)和彎道底槽(7)的橫截面半徑均是相同的，且其首端的內(nèi)扣式絲扣(8)以及其末端的外扣式絲扣(8)是相對(duì)應(yīng)的，且首端的內(nèi)扣式絲扣(8)與末端的外扣式絲扣(8)可首尾連接在一起。

2.一種組裝式溝道的泥石流模擬測(cè)試裝置的試驗(yàn)方法，利用權(quán)利要求1中的一種組裝式溝道的泥石流模擬測(cè)試裝置，其試驗(yàn)方法包括以下步驟：

步驟1、選擇三個(gè)直通溝道（J）和兩個(gè)彎曲溝道（K）依次連接組成組裝式溝道（C），連接順序依次為：第一直通溝道（J1）、第一彎曲溝道（K1）、第二直通溝道（J2）、第二彎曲溝道（K2）、第三直通溝道（J3），并將首端的內(nèi)扣式絲扣（8）與末端的外扣式絲扣（8）進(jìn)行首尾連接組裝形成泥石流的組裝式溝道（C），然后將組裝好的組裝式溝道（C）呈傾斜狀固定在可升降支座（D）上，調(diào)節(jié)可升降支座（D）的坡度，使組裝式溝道（C）的坡度符合實(shí)際泥石流溝道的坡度最后將物料箱（A）、攪拌提升機(jī)（B）、沖擊力測(cè)試系統(tǒng)（E）、堆積箱（F）依次與組裝式溝道（C）相連在一起，并在組裝式溝道（C）的直通溝道（J）內(nèi)嵌高速微型攝影機(jī)（11），在組裝式溝道（C）的彎曲溝道（K）內(nèi)嵌新型光纖傳感器（12），并將沖擊力測(cè)試系統(tǒng)（E）通過(guò)數(shù)據(jù)線（G）與測(cè)試處理系統(tǒng)（H）相連，完成對(duì)模擬測(cè)試裝置的組裝；

步驟2、裝置組裝完畢后，將配制好的泥石流物料放在物料箱（A）中，泥石流物料通過(guò)攪拌提升機(jī)（B）投放在組裝式溝道（C）的入口處，物料將沿著組裝式溝道（C）向下運(yùn)動(dòng)，物料在組裝式溝道（C）底端撞擊沖擊力測(cè)試系統(tǒng)（E）后落入堆積箱（F）；

步驟3、物料通過(guò)組裝式溝道（C）的直通溝道（J）時(shí)，直通溝道（J）內(nèi)底部設(shè)置有內(nèi)嵌的高速微型攝影機(jī)（11）拍攝泥石流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的視頻，物料通過(guò)組裝式溝道（C）的彎曲溝道（K）時(shí)，彎曲溝道（K）彎道底槽的內(nèi)側(cè)面設(shè)置的新型光纖傳感器（12）測(cè)試出泥石流物質(zhì)在轉(zhuǎn)彎處撞擊溝道的沖擊力；

步驟4、高速微型攝影機(jī)（11）所拍攝泥石流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的視頻數(shù)據(jù)、新型光纖傳感器（12）所測(cè)試泥石流物質(zhì)在轉(zhuǎn)彎處撞擊溝道的沖擊力數(shù)據(jù)以及物料在組裝式溝道（C）底端撞擊沖擊力測(cè)試系統(tǒng)（E）所獲得的沖擊力數(shù)據(jù)均通過(guò)數(shù)據(jù)線（G）傳輸至測(cè)試處理系統(tǒng)（H），即可計(jì)算出泥石流在運(yùn)動(dòng)與撞擊過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。