[实用新型]一种黄土场地振动激发装置

说明书

本实用新型公开了一种黄土场地振动激发装置，包括往复运动机构、发射管和撞击板，往复运动机构两端分别设有发射管，发射管两端开口，且发射管内设有撞击球，两侧的发射管外端正对撞击板，撞击板紧贴待测试黄土场地中试验地坑的内侧壁；往复运动机构中通过电机驱动扇形齿轮转动，扇形齿轮啮合连接环形齿条板往复运动，进而带动两侧的撞击锤交替撞击两侧发射管内的撞击球，撞击球作用于撞击板，使紧贴撞击板的待测试黄土场地试验地坑的内侧壁产生剪切波，通过调节电机的转速可控制撞击力的大小，从而产生多种频率成分的剪切波，便于分析黄土边坡在各种频谱成分剪切波作用下的动力响应特征；本实用新型结构简单，成本低，安全性高，试验效果理想。

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，尤其涉及一种黄土场地振动激发装置。

背景技术

黄土边坡的动力响应分析是进行黄土边坡工程抗震设防前提和基础，目前黄土边坡的动力响应的现场试验主要采用的方式有：微差爆破方式和大型工程车振动方式，其中，微差爆破方式要求严格设计爆破方案，费时费力，成本高，且具有一定的危险性；而大型工程车振动方式效果不太理想，其主要产生上下振动的纵波分量，不便于产生前后振动的横波分量，无法对黄土边坡在剪切波作用下的动力响应特征进行有效研究。

实用新型内容

本实用新型提供了一种黄土场地振动激发装置，可在黄土场地边坡底部产生多种频率成分的剪切波，能解决上述背景技术中现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种黄土场地振动激发装置，主要结构为往复运动机构、发射管和撞击板，往复运动机构两端外侧分别设有发射管，两侧发射管的外端正对撞击板，撞击板紧贴黄土场地中试验地坑的内侧壁；所述往复运动机构中扇形齿轮转动带动其外围的环形齿条板往复运动，环形齿条板的上下部分为水平板，且水平板内侧设有与扇形齿轮啮合的齿，扇形齿轮通过电机驱动，环形齿条板的水平板通过导轨槽和导轨连接有导轨板，环形齿条板的两端外设有撞击锤；撞击锤与发射管管口相对，所述发射管两端开口，发射管内设有撞击球。通过往复运动机构的往复运动，其两端的撞击锤交替撞击两侧发射管中的撞击球，两侧的撞击球交替撞击两侧的撞击板，从而在黄土场地边坡底部产生多种频率成分的剪切波。

优选地，所述发射管的两端管口边缘处分别设有限位环，限位环的内径略小于撞击球的直径，防止撞击球被撞击而滚出发射管。另外，由于撞击球受撞击后作用于撞击板的过程中，对发射管外端口处限位环也会产生一定的撞击作用，因此，在限位环内侧设置橡胶垫。

优选地，为了使撞击球碰撞撞击板后能自动滚动至靠近撞击锤的发射管端部，将发射管略微倾斜设置，靠近撞击锤的一端略低，而靠近撞击板的一端略高，使撞击球碰撞撞击板后在自身重力作用下自动滚动至靠近撞击锤的发射管端部。

优选地，所述导轨板包括上导轨板和下导轨板，所述环形齿条板的顶面水平板通过导轨与上导轨板底面的导轨槽滑动连接，环形齿条板的底面水平板通过导轨与下导轨板顶面的导轨槽滑动连接，保证往复运动机构运动的平稳性。往复运动机构位于上导轨板和下导轨板之间往复运动，为避免导轨板受影响而移动，可将下导轨板固定于待测试黄土场地的试验地坑地面上。

优选地，所述导轨板的两端分别竖直设置有固定板，所述发射管穿出固定板并于固定板固定连接。

优选地，所述电机的供电线路上设有电流表和电流调节器，通过电流调节器调节线路中的电流，控制电机的转速，实现撞击球遭受撞击力大小的调节，从而使黄土场地地坑内壁而产生多种频率成分的剪切波。

相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型结构简单，通过往复运动机构的往复运动交替撞击黄土场地地坑内壁而产生剪切波(横波)，可通过调节电机的转速控制撞击力的大小，从而产生多种频率成分的剪切波，便于更好分析黄土边坡在各种频谱成分剪切波作用下的动力响应特征；采用较低的成本即可实现黄土边坡的动力响应的研究，并且试验安全性高，试验效果理想。