[发明专利]一种组装式沟道的泥石流模拟测试装置和试验方法

权利要求书

1.一种组装式沟道的泥石流模拟测试装置，其特征在于：包括物料箱(A)、搅拌提升机(B)、组装式沟道(C)、可升降支座(D)、冲击力测试系统(E)、堆积箱(F)、数据线(G)和测试处理系统(H)；所述组装式沟道(C)设置在可升降支座(D)上，所述组装式沟道(C)顶端设置有搅拌提升机(B)，所述组装式沟道(C)底端设置有堆积箱(F)，所述搅拌提升机(B)底端设置在物料箱(A)中，所述堆积箱(F)中固定有冲击力测试系统(E)，所述组装式沟道(C)、冲击力测试系统(E)与测试处理系统(H)分别通过数据线(G)呈电性连接；

所述组装式沟道(C)是由三个直通沟道(J)和两个弯曲沟道(K)组成的，且连接顺序依次为：第一直通沟道(J1)、第一弯曲沟道(K1)、第二直通沟道(J2)、第二弯曲沟道(K2)、第三直通沟道(J3)，所述直通沟道(J)是由直道盖槽(1)通过刃口(2)盖到直道底槽(3)上，并通过连接支座(4)上的螺栓(5)将二者固定在一起，所述弯曲沟道(K)是由弯道盖槽(6)通过刃口(2)盖到弯道底槽(7)上，并通过连接支座(4)上的螺栓(5)将二者固定在一起，所述直通沟道(J)、弯曲沟道(K)两端均设置有丝扣(8)；

所述直通沟道(J)由直道盖槽(1)、直道底槽(3)组成的，所述直道底槽(3)是由强度、刚度较大的铸铁制作而成，且所述直道底槽(3)的横截面为半圆形，所述直道底槽(3)的开口处设置有内切的刃口(2)，所述直道底槽(3)的两端设置有丝扣(8)，且所述直道底槽(3)的首端所设置的为内扣式丝扣(8)，所述直道底槽(3)的末端所设置的为外扣式丝扣(8)，所述直道底槽(3)的内部设置有等间距、平行的三角台阶(9)，所述直道底槽(3)的外底部设置有两个与可升降支座(D)连接的连接环(10)；所述直道盖槽(1)是由透明的钢化塑料制作而成，且所述直道盖槽(1)的横截面为半圆形，所述直道盖槽(1)的开口处设置有外切的刃口(2)，所述直道盖槽(1)的两端均设置有丝扣(8)，且所述直道盖槽(1)首端所设置的为内扣式丝扣(8)，所述直道盖槽(1)末端所设置的为外扣式丝扣(8)，所述直道盖槽(1)的内底部设置有内嵌的高速微型摄影机(11)；

所述弯曲沟道(K)由弯道盖槽(6)、弯道底槽(7)组成，所述弯道底槽(7)是由强度、刚度较大的铸铁制作而成，且所述弯道底槽(7)的横截面为半圆形，所述弯道底槽(7)的开口处设置有内切的刃口(2)，所述弯道底槽(7)的平截面为弯曲的同心圆形，圆弧的角度为45°，所述弯道底槽(7)的两端设置有丝扣(8)，且首端为内扣式丝扣(8)、末端为外扣式丝扣(8)，所述弯道底槽(7)的内部设置有等间距、平行的三角台阶(9)，所述弯道底槽(7)的内侧面设置有新型光纤传感器(12)，所述弯道盖槽(6)是由透明的钢化塑料制作而成的，且所述弯道盖槽(6)的横截面为半圆形，所述弯道盖槽(6)的开口处设置有外切的刃口(2)，所述弯道盖槽(6)的平截面为弯曲的同心圆形，圆弧的角度也为45°，所述弯道盖槽(6)的两端设置有丝扣(8)，且首端为内扣式丝扣(8)、末端为外扣式丝扣(8)；

所述直道盖槽(1)、直道底槽(3)、弯道盖槽(6)和弯道底槽(7)的横截面半径均是相同的，且其首端的内扣式丝扣(8)以及其末端的外扣式丝扣(8)是相对应的，且首端的内扣式丝扣(8)与末端的外扣式丝扣(8)可首尾连接在一起。

2.一种组装式沟道的泥石流模拟测试装置的试验方法，利用权利要求1中的一种组装式沟道的泥石流模拟测试装置，其试验方法包括以下步骤：

步骤1、选择三个直通沟道（J）和两个弯曲沟道（K）依次连接组成组装式沟道（C），连接顺序依次为：第一直通沟道（J1）、第一弯曲沟道（K1）、第二直通沟道（J2）、第二弯曲沟道（K2）、第三直通沟道（J3），并将首端的内扣式丝扣（8）与末端的外扣式丝扣（8）进行首尾连接组装形成泥石流的组装式沟道（C），然后将组装好的组装式沟道（C）呈倾斜状固定在可升降支座（D）上，调节可升降支座（D）的坡度，使组装式沟道（C）的坡度符合实际泥石流沟道的坡度最后将物料箱（A）、搅拌提升机（B）、冲击力测试系统（E）、堆积箱（F）依次与组装式沟道（C）相连在一起，并在组装式沟道（C）的直通沟道（J）内嵌高速微型摄影机（11），在组装式沟道（C）的弯曲沟道（K）内嵌新型光纤传感器（12），并将冲击力测试系统（E）通过数据线（G）与测试处理系统（H）相连，完成对模拟测试装置的组装；

步骤2、装置组装完毕后，将配制好的泥石流物料放在物料箱（A）中，泥石流物料通过搅拌提升机（B）投放在组装式沟道（C）的入口处，物料将沿着组装式沟道（C）向下运动，物料在组装式沟道（C）底端撞击冲击力测试系统（E）后落入堆积箱（F）；

步骤3、物料通过组装式沟道（C）的直通沟道（J）时，直通沟道（J）内底部设置有内嵌的高速微型摄影机（11）拍摄泥石流运动过程中的视频，物料通过组装式沟道（C）的弯曲沟道（K）时，弯曲沟道（K）弯道底槽的内侧面设置的新型光纤传感器（12）测试出泥石流物质在转弯处撞击沟道的冲击力；

步骤4、高速微型摄影机（11）所拍摄泥石流运动过程中的视频数据、新型光纤传感器（12）所测试泥石流物质在转弯处撞击沟道的冲击力数据以及物料在组装式沟道（C）底端撞击冲击力测试系统（E）所获得的冲击力数据均通过数据线（G）传输至测试处理系统（H），即可计算出泥石流在运动与撞击过程中的动力学参数。