CN105274959A - 堤坝渗透性模拟试验器平水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种堤坝渗透性模拟试验器平水装置，包括用来设置堤坝的箱体，箱体上设置有进水孔和出水孔，进水孔与出水孔之间的位置间隔设置有若干竖向的测压管，箱体内靠近进水孔所在侧壁的位置设置有竖向布置的摇板，摇板连接有摇摆驱动机构，箱体外部设置有可升降的上部开口的平水箱，平水箱与箱体相连通。箱体内设置堤坝，箱体内的测压管被埋在堤坝内，摇板摆动推动箱体的水以模拟波浪并产生波浪渗透力，由测压管的各测量值来研究波浪力对堤坝的渗透影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种堤坝模拟试验装置，尤其是一种堤坝渗透性模拟试验器平水装置。
背景技术
为了对自然界的水利进行有效的调控，达到兴利除害的目的，自古以来，人类修建了大量的水利工程。海堤地处海洋和陆地的交界线，是海岸线防护的有力屏障。水工建筑物工作条件的复杂性主要是由于环境荷载的作用。水工建筑物的环境荷载主要来自于风、浪、流、冰及地震。这些环境荷载与水工建筑物之间的相互作用，具有明显的动力特性、随机特性和非线性特性。波浪荷载是重要的环境荷载之一，一般来说，当波高超过0.5m时，就应考虑波浪力的影响。海堤在承受着波浪力的循环作用下，其渗透和稳定性都发生了很大的影响。根据资料显示，在失事的大坝中有40.5%是由渗透破坏引起的。波浪力在很多情况下可能成为控制性荷载，不同海域具有不同的波浪因素对堤坝将会产生不同的影响。因此，波浪荷载的合理分析对堤坝设计显得尤为重要。目前，有一些大型实验室有专业的造波池，但都比较大型，使用的广泛性受到限制，且没有专门针对渗透性这一方面的试验需求，不适合研究堤坝渗透。
发明内容
本发明提供一种堤坝渗透性模拟试验器平水装置，能模拟堤坝实际工作中承受波浪力的状况，从而研究波浪力渗透因素对堤坝的影响。
本发明提供一种堤坝渗透性模拟试验器平水装置，能模拟实际海水波浪力，从而研究波浪力渗透因素对堤坝的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种堤坝渗透性模拟试验器平水装置，包括一个内部用来设置堤坝的箱体，箱体一侧壁上设置有进水孔，相对的另一侧壁上设置有出水孔，进水孔与出水孔之间的位置间隔设置有若干竖向的测压管，箱体内靠近进水孔所在侧壁的位置设置有竖向布置的摇板，摇板连接有摇摆驱动机构，箱体外部设置有可升降的上部开口的平水箱，平水箱与进水孔通过水管相连，平水箱连接有进水管。箱体内用于设置堤坝，设置堤坝的时候，箱体内的测压管被埋在堤坝内，摇板在摇摆驱动机构的驱动下摆动推动箱体的水以模拟波浪并产生波浪渗透力，通过堤坝内部测压管的各测量值从而研究波浪力对堤坝的渗透影响，平水箱上部开口，改变平水箱的高度，即可改变箱体内水的高度，从而改变模拟的波浪的水平面相对堤坝的高度，或者在平水箱内安装浮球阀，通过浮球阀来控制平水箱内的水位高度，进而来控制箱体内的水位高度，摇板的摆动幅度可以通过摇摆驱动机构进行调节，从而实现不同波浪大小产生的渗透力对堤坝的影响。
作为优选，测压管呈L形，底部的短边垂直固定于箱体壁上，长边竖立于箱体内部。
作为优选，摇板的下部铰接于箱体壁上，摇摆驱动机构带动摇板绕着铰接部位在箱体内摆动。
作为优选，箱体内壁固定有相互垂直的水平轨道和竖向轨道，箱体一内壁设置两根竖向轨道和一根水平轨道，水平轨道的两端分别安装于两竖向轨道上，水平轨道能沿着竖向轨道升降。
作为优选，每一竖向轨道上均安装有一个滑块，水平轨道固定于滑块上，滑块与竖向轨道之间设置有锁紧机构；水平轨道上安装有一个滑块，滑块与水平轨道之间设置有锁紧机构。
作为优选，摇板的下部设置有水平伸出的转轴，转轴***到水平轨道表面的滑块内形成铰接结构。
作为优选，平水箱连接有升降机构，升降机构包括由多根铰臂呈X形相互铰接而成升降梯，升降梯上部固定有支撑台，平水箱固定于支撑台上，支撑台连接驱动支撑台升降的伸缩缸，伸缩缸由控制器控制伸缩。
作为优选，箱体的出水孔低于进水孔。
作为优选，摇摆驱动机构采用曲柄摇杆机构。
本发明的有益效果是：通过在箱体内设置堤坝，摇板摇摆产生波浪，测压管可以测定波浪对堤坝的渗透压力，能模拟堤坝实际工作中承受波浪力的状况，从而研究波浪力渗透因素对堤坝的影响。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图；
图2是本发明一种摇板的连接示意图；
图3是本发明一种堤坝设置示意图；
图中：1、箱体，2、摇板，3、进水孔，4、平水箱，5、升降机构，6、出水孔，7、测压管，8、竖向轨道，9、滑块，10、水平轨道，11、堤坝。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种堤坝渗透性模拟试验器平水装置（参见图1），包括一个内部用来设置堤坝11的箱体1，箱体上部开口。从箱体上部开口***有摇板2，摇板与箱体内壁相铰接，摇板连接有摇摆驱动机构，摇板在摇摆驱动机构的驱动下可以绕着铰接部位来回摇摆。本实施例中摇摆驱动机构采用曲柄摇杆机构。
箱体左侧壁上设置有进水孔3，相对的右侧壁上设置有出水孔6，且出水孔的位置低于进水孔的位置。箱体内从左侧壁到右侧壁之间的位置间隔设置有若干测压管7，测压管呈L形，底部的短边垂直固定于箱体壁上，长边竖立于箱体内部，短边从箱体的后侧壁引出测量数据线。
（参见图2）箱体的前后侧壁内表面各固定有两根竖向轨道8，每一竖向轨道上均安装有一个滑块9，滑块与竖向轨道之间设置有锁紧机构，滑块能沿着竖向轨道上下滑动升降，竖向轨道的两滑块上固定水平轨道10，水平轨道安装有一滑块，该滑块能沿着水平轨道水平滑动，滑块与水平轨道之间设置有锁紧机构。摇板的下部设置有水平伸出的转轴，转轴***到水平轨道表面的滑块内形成铰接结构。
箱体外部设置有可升降的上部开口的平水箱4，平水箱与箱体的进水孔通过水管相连，平水箱连接有进水管。平水箱连接有升降机构5，升降机构包括由多根铰臂呈X形相互铰接而成升降梯，升降梯上部固定有支撑台，平水箱固定于支撑台上，支撑台连接驱动支撑台升降的伸缩缸，伸缩缸由控制器控制伸缩。
在箱体用与堤坝相同材质的材料堆成堤坝11，堤坝将测压管埋在内部，从平水箱的进水管灌水，水从平水箱通过水管经进水孔流进箱体，控制平水箱的高度来控制箱体内水的高度，箱体内水达到设定高度后，固定住平水箱的位置，保持水流持续。摇板在摇摆驱动机构的驱动下来回摆动，摆动过程中模拟产生波浪，产生的波浪渗透力传递到堤坝内部，并被堤坝内部的测压管检测到，通过测压管的测量数值可以得知堤坝收到渗透的影响。通过升降机构改变平水箱的高度，从而改变箱体内水的高度，从而获得不同高度水面对堤坝的渗透影响。通过改变摇摆驱动机构的驱动幅度，从而改变摇板的摆动幅度来改变波浪的浪高，从而获得不同浪高对堤坝的渗透影响，调节摇板在箱体内的铰接位置，从而调节箱体内水的波浪在深度方向的流动状况，得到更加复杂的堤坝渗透影响结果。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (9)
1.一种堤坝渗透性模拟试验器平水装置，其特征在于包括一个内部用来设置堤坝的箱体，箱体一侧壁上设置有进水孔，相对的另一侧壁上设置有出水孔，进水孔与出水孔之间的位置间隔设置有若干竖向的测压管，箱体内靠近进水孔所在侧壁的位置设置有竖向布置的摇板，摇板连接有摇摆驱动机构，箱体外部设置有可升降的上部开口的平水箱，平水箱与进水孔通过水管相连，平水箱连接有进水管。
2.根据权利要求1所述的堤坝渗透性模拟试验器平水装置，其特征在于测压管呈L形，底部的短边垂直固定于箱体壁上，长边竖立于箱体内部。
3.根据权利要求1所述的堤坝渗透性模拟试验器平水装置，其特征在于摇板的下部铰接于箱体壁上，摇摆驱动机构带动摇板绕着铰接部位在箱体内摆动。
4.根据权利要求1或2或3所述的堤坝渗透性模拟试验器平水装置，其特征在于箱体内壁固定有相互垂直的水平轨道和竖向轨道，箱体一内壁设置两根竖向轨道和一根水平轨道，水平轨道的两端分别安装于两竖向轨道上，水平轨道能沿着竖向轨道升降。
5.根据权利要求4所述的堤坝渗透性模拟试验器平水装置，其特征在于每一竖向轨道上均安装有一个滑块，水平轨道固定于滑块上，滑块与竖向轨道之间设置有锁紧机构；水平轨道上安装有一个滑块，滑块与水平轨道之间设置有锁紧机构。
6.根据权利要求5所述的堤坝渗透性模拟试验器平水装置，其特征在于摇板的下部设置有水平伸出的转轴，转轴***到水平轨道表面的滑块内形成铰接结构。
7.根据权利要求1或2或3所述的堤坝渗透性模拟试验器平水装置，其特征在于平水箱连接有升降机构，升降机构包括由多根铰臂呈X形相互铰接而成升降梯，升降梯上部固定有支撑台，平水箱固定于支撑台上，支撑台连接驱动支撑台升降的伸缩缸，伸缩缸由控制器控制伸缩。
8.根据权利要求1或2或3所述的堤坝渗透性模拟试验器平水装置，其特征在于箱体的出水孔低于进水孔。
9.根据权利要求1或2或3所述的堤坝渗透性模拟试验器平水装置，其特征在于摇摆驱动机构采用曲柄摇杆机构。
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