[發明專利]一種探索降雨誘發危巖體崩落機制的物理實驗裝置

在審

• 申請號: 202010713999.X
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111862760A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 黃發明;劉梓軒;張曉晴;王夢溪;嚴茹
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G09B23/40
• 分類號: G09B23/40;G01N33/24
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 涂志剛

1.一種探索降雨誘發危巖體崩落機制的物理實驗裝置，其特征在于：包括待實驗有裂隙危巖體1、危巖體變形數據同步采集模塊2、液壓坡度調節器3、旋轉式可調節降雨模擬系統4、小型雙列直插式信號接收發射器5、危巖體局部數據處理模塊6、本地數據接收中心7、全自動高速攝像頭8、巖土碎屑及降水接收槽9，

所述待實驗有裂隙危巖體1布置在平臺10上，所述平臺10呈頂部和前端開口的中空方形結構，所述平臺10的開口處與斜坡11的頂部鉸接，所述斜坡11的底部放置于所述巖土碎屑及降水接收槽9的內腔中，所述巖土碎屑及降水接收槽9呈中空頂部開口結構；所述危巖體變形數據同步采集模塊2由多個電阻式應變片傳感器21和裂隙位移傳感器22組成，多個所述電阻式應變片傳感器21、裂隙位移傳感器22環繞排布在所述待實驗有裂隙危巖體1裂隙周邊；

所述液壓坡度調節器3設置于所述平臺10的下方，其頂部與所述平臺10的底部相連，其底部固定于地面上用于對所述物理實驗裝置平臺坡度進行微調；

所述旋轉式可調節降雨模擬系統4設置于所述待實驗有裂隙危巖體1上方用于多角度均勻噴水模擬天然降雨對危巖體崩落機制的影響；

所述小型雙列直插式信號接收發射器5設置于所述平臺10的后側用于信號發射與接收使所述多個電阻式應變片傳感器21、裂隙位移傳感器22之間形成聯動效應；

所述危巖體局部數據處理模塊6包括無線傳輸單元和信號調制解調器用于接收所述危巖體變形數據同步采集模塊2所采集的信息，并將采集到的裂隙變形傳感數據及圖像信號進行消噪、放大、信號標準化處理；所述危巖體局部數據處理模塊6將危巖體變形數據信息傳輸到本地數據接收中心7，所述本地數據接收中心7對接收信息進行統計學處理；

所述全自動高速攝像頭8設置于所述巖土碎屑及降水接收槽9的上方對模擬實驗進行實時觀測記錄，并無線傳輸至本地數據接收中心觀看并儲存。

2.根據權利要求1所述的一種探索降雨誘發危巖體崩落機制的物理實驗裝置，其特征在于：所述多個電阻式應變片傳感器21、裂隙位移傳感器22通過T型支撐排架和開口彈簧墊圈呈環繞排布在所述待實驗有裂隙危巖體1裂隙周邊，用于測量待測有裂隙危巖體局部應力應變、裂隙位移數據。

3.根據權利要求1所述的一種探索降雨誘發危巖體崩落機制的物理實驗裝置，其特征在于：所述液壓坡度調節器3為若干液壓氣彈簧支撐桿構成。

4.根據權利要求1所述的一種探索降雨誘發危巖體崩落機制的物理實驗裝置，其特征在于：所述平臺10的后側設有兩根支撐柱12，所述支撐柱12之間設有呈“T”形結構的支架13，所述旋轉式可調節降雨模擬系統4設置于所述支架13的前端底部，其具有多個孔位，各孔位上均具有發散式噴水裝置，并在系統控制下進行旋轉、周期性降水。

5.根據權利要求1所述的一種探索降雨誘發危巖體崩落機制的物理實驗裝置，其特征在于：多個所述電阻式應變片傳感器21、裂隙位移傳感器22一側連接有危巖體局部數據處理模塊6，所述危巖體局部數據處理模塊6內設置有無線傳輸單元和信號調制解調器，所述信號調制解調器將電阻式應變片傳感器21、裂隙位移傳感器22傳遞過來的圖像信號進行消噪、放大、信號標準化處理后通過無線傳輸單元發送給本地數據接收中心7。

6.根據權利要求1所述的一種探索降雨誘發危巖體崩落機制的物理實驗裝置，其特征在于：所述巖土碎屑及降水接收槽9的縱截面呈上寬下窄的直角梯形結構，其后側壁呈傾斜設置。

7.根據權利要求1所述的一種探索降雨誘發危巖體崩落機制的物理實驗裝置，其特征在于：所述巖土碎屑及降水接收槽9的前壁頂部設有呈方框形的第二支架14，所述全自動高速攝像頭8設置于所述第二支架14的頂部中間對模擬實驗進行實時觀測記錄。