一种用于岩土工程中模型试验的取土注浆装置

摘要

本发明属于岩土工程技术领域，公开了一种用于岩土工程中模型试验的取土注浆装置，包括底座；立柱，设置在底座的上侧；多功能动力头，设置在立柱的侧面；第一调整装置，其固定件设置在立柱上，用于调整多功能动力头的高度；第一回转装置，设置在第一调整装置的移动件上，用于实现多功能动力头的工位互换；第二调整装置，其固定件与第一回转装置背离立柱的一侧连接，其移动件与多功能动力头连接，用于调整多功能动力头的横向位置。与现有技术相比，本发明利用多功能动力头用于压实松散土体使之形成硬体结构土体，之后在符合实验条件的硬体结构土体上打孔，装置降低了人力参与的成分，保证了试验结果的准确性，且结构简单可靠，提高了试验效率。

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种用于岩土工程中模型试验的取土注浆装置。

背景技术

随着经济的快速发展，对岩土工程的建设水平的要求也越来越多，为了获得更多的性能数据，以便对实际建设提供指导，经常需要在试验室内对岩土工程领域内的各种土工模型进行反复试验。在桩基性能试验中，常规的试验是先用人工获取硬质试验土坯，将其的力学性能调整到与试验地的土壤性能相一致，然后进行钻孔灌浆，后等浆液凝固后测量其性能。但是，在该种作业方式下，试验效率低，且人力参与过多对试验结果的准确性还会产生影响。

发明内容

本发明提供一种用于岩土工程中模型试验的取土注浆装置，以克服上述现有技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种用于岩土工程中模型试验的取土注浆装置，包括：

底座；

立柱，设置在所述底座的上侧；

多功能动力头，设置在所述立柱的侧面；

第一调整装置，其固定件设置在所述立柱上，用于调整所述多功能动力头的高度；

第一回转装置，设置在所述第一调整装置的移动件上，用于实现所述多功能动力头的工位互换；

第二调整装置，其固定件与所述第一回转装置背离所述立柱的一侧连接，其移动件与所述多功能动力头连接，用于调整所述多功能动力头的横向位置。

优选的，多功能动力头包括与所述第二调整装置的移动件固定的固定架体，所述固定架体上分别设置有用于压实松散土体的夯土组件和用于在硬体结构土体上打孔的钻头组件。

优选的，所述夯土组件包括与所述固定架体的一端固定的第一套筒，所述第一套筒内穿设有压杆，所述压杆的一端固定连接压块，所述压杆的另一端铰接在U型架的开口端，所述U型架的封闭端与第一连杆的一端铰接，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端套装固定在转轴上，所述转轴穿过支架之后与第一电机的输出轴连接，所述第一电机与所述支架的一端固定，所述支架的另一端与所述第一套筒固定连接。

优选的，所述钻头组件包括设置在所述固定架体内的第二电机，所述第二电机的输出轴与第二套筒的一端连接，所述第二套筒的另一端与第一连接头的一端可拆卸式连接，所述第一连接头的另一端与钻筒的一端连接，所述钻筒的另一端设置有多个齿牙。

优选的，还包括设置在所述钻筒内底面上的第三电机，所述第三电机的输出轴与第二连接头的一端可拆卸式连接，所述第二连接头的另一端与钻头连接，所述钻头的直径与所述钻筒的内径间隙配合。

优选的，还包括开设在所述钻筒内底面上的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的一端延伸至所述钻筒内腔，另一端与水泵的出口连通，所述水泵设置在外设的水箱内，所述第二通孔的一端延伸至所述钻筒内腔，另一端与抽污泵的进口连通，所述水泵、抽污泵均与控制器电连接，所述控制器通过控制开关与供电电源电连接。

优选的，底座和立柱之间设置有用于带动所述立柱实现周向转动的第二回转装置。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于岩土工程中模型试验的取土注浆装置，其有益效果是：

1、本发明结构简单可靠；

2、本发明降低了人力参与的成分，保证了试验结果的准确性，提高了试验效率，实用性强，值得推广使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中局部结构示意图1；

图3为本发明中局部结构示意图2。

具体实施方式

下面结合附图的图1到图3，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种用于岩土工程中模型试验的取土注浆装置，其结构包括用作主体支撑的底座1，在底座1的上侧设置有立柱3，立柱3竖直设置，且立柱3的一端与底座1固定。

在立柱3的侧面设置了多功能动力头，多功能动力头用于压实松散土体使之形成硬体结构土体，之后在符合实验条件的硬体结构土体上打孔。

立柱3上设置有第一调整装置4，第一调整装置4用于调整多功能动力头的高度。其中，如图1所示，立柱3为中空结构，第一调整装置4是滚珠丝杠结构，丝杠竖直穿设在立柱3内且与立柱3同轴设置，丝杠的下端套装固定有第一轴承，第一轴承套装在凸台顶面的凹槽内，凸台的底面固定在立柱3的内底面上。丝杠的上端套装固定有第二轴承，第二轴承套装在立柱3顶面的通孔内，丝杠延伸出立柱3的一端与第四电机的输出轴连接，第四电机架设在立柱3的顶端，丝杠上套装能沿着丝杠上下移动的螺母座。

使用中，当第四电机转动时，即可带动丝杠同步转动，从而同步的带动丝杠上的螺母座上下移动，从而实现调整多功能动力头的高度的目的。

在立柱3的侧壁上开设有槽缝，螺母座穿出槽缝后延伸至外面，在第一调整装置4的螺母座上设置了第一回转装置5，第一回转装置5用于实现多功能动力头的工位互换。

具体的，第一回转装置5可以选为电动分度盘，电动分度盘可以实现0到360度范围内的任意分度，分度精度高且可靠性好，可以准确定位在需要停止的角度上，实现多功能动力头的工位互换。

第一回转装置5背离立柱3的一侧与第二调整装置6的固定件连接，第二调整装置6的移动件与多功能动力头连接，第二调整装置6用于调整多功能动力头的横向位置。

具体的，可以将第二调整装置6的结构优选为液压缸，其中，液压缸的缸体与第一回转装置5固定，液压缸的活塞杆的端部与多功能动力头连接。液压缸的活塞杆伸出或者收回，即可改变多功能动力头的横向位置。

进一步的，多功能动力头的结构包括与第二调整装置6的移动件固定的固定架体7，固定架体7上分别设置有用于压实松散土体的夯土组件10和用于在硬体结构土体上打孔的钻头组件9。

进一步具体的，如图3所示，夯土组件10的结构包括与固定架体7的一端固定的第一套筒1001，第一套筒1001内穿设有压杆1007，压杆1007的一端固定连接压块1008，压杆1007的另一端铰接在U型架1006的开口端，U型架1006的封闭端与第一连杆1005的一端铰接，第一连杆1005的另一端与第二连杆1004的一端铰接，第二连杆1004的另一端套装固定在转轴上，转轴穿过支架1002之后与第一电机1003的输出轴连接，第一电机1003与支架1002的一端固定，支架1002的另一端与第一套筒1001固定连接。

使用中，第一电机1003启动后即可带动第二连杆1004同步转动，第二连杆1004同步带动第一连杆1005、第一连杆1005末端的压杆1007在第一套筒1001内上下移动，带动压块1008作用在土体上，从而利用将松散土体压实形成硬体结构土体。

进一步具体的，如图2所示，钻头组件9的结构包括设置在固定架体7内的第二电机，第二电机的输出轴与第二套筒8的一端连接，第二套筒8的另一端与第一连接头903的一端通过连接螺纹可拆卸式连接，第一连接头903的另一端与钻筒901的一端连接，钻筒901的另一端设置有多个齿牙908。

当第二电机启动时，即可带动钻筒901同步旋转，从而利用多个齿牙908在硬体结构土体上切割土样将土样吃进钻筒，停机后钻筒901带着切割土样退出，形成试验孔。

实施例2

进一步的，作为基于实施例1基础上的进一步改进方案，在切割硬质岩体结构时，为了减低钻头的发热问题，在钻筒901内底面上设置了第三电机905，如图2所示，第三电机905的输出轴与第二连接头906的一端可拆卸式连接，第二连接头906的另一端与钻头907连接，钻头907的直径与钻筒901的内径间隙配合。

进一步的，如图2所示，还包括开设在钻筒901内底面上的第一通孔和第二通孔，第一通孔的一端延伸至钻筒901内腔，另一端与水泵的出口连通，水泵设置在外设的水箱内，第二通孔的一端延伸至钻筒901内腔，另一端与抽污泵的进口连通，水泵、抽污泵均与控制器电连接，控制器通过控制开关与供电电源电连接。

使用时，利用第三电机905带动第二连接头906与钻头907同步转动，在钻筒901切割的同时，钻头907切割钻筒901内部结构，控制器同时启动水泵和抽污泵，使得水经水泵进入第一通孔，然后对钻头907和钻筒901冷却之后，升温的水和浆液在抽污泵的作用下经第二通孔流出，如此循环，使得钻头907和钻筒901的发热问题得到缓解。

实施例3

进一步的，作为基于实施例1基础上的进一步改进方案，为了方便让位操作或者多工位操作，在底座1和立柱3之间设置了用于带动立柱3实现周向转动的第二回转装置2。

具体的，第二回转装置2可以选为电动分度盘，电动分度盘可以实现0到360度范围内的任意分度，分度精度高且可靠性好，可以准确定位在需要停止的角度上，方便让位操作或者多工位操作。

在只有两个工位位置的前提下，还可以将第二回转装置2优选为舵机，舵机可以实现预定角度范围内的转动和停止，经济实惠又便于控制。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于岩土工程中模型试验的取土注浆装置，利用多功能动力头用于压实松散土体使之形成硬体结构土体，之后在符合实验条件的硬体结构土体上打孔，装置降低了人力参与的成分，保证了试验结果的准确性，且结构简单可靠，提高了试验效率，实用性强，值得推广使用。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。