一种动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置，包括钻孔单元和击实单元。所述钻孔单元包括平台组件、滑块组件和钻具，其中，所述平台组件包括一块平台板、四条支撑腿和两根立柱；所述滑块组件包括一个滑块和一根转轴；所述钻具包括一个扳手钻夹头和一根麻花钻。所述击实单元包括一滑竿、重力滑块、定位器和击实头。本实用新型专利技术的动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置，解决了动三轴试验中手工钻孔制备复合砂土试样中打孔倾斜、砂桩不均匀以及制样效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置
本技术涉及岩土工程土工试验领域，具体涉及一种动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置。
技术介绍
随着我国对环境保护的日益重视，海上风力发电得到了大力推广。挤密砂桩复合地基作为一种常见的地基处理方式在很多风电工程中被采用。在海浪、海风等动力荷载作用下挤密砂桩复合地基的动力特性对于海上风电的设计有着重要意义。动三轴试验是最常见的土体动力特性的室内测试方法。动三轴试验时，需要将土体加工成规定的圆柱形试样，常见的试样规格有：直径39.1mm×高80mm、直径50mm×高100mm等。为采用动三轴试验装置测试挤密砂桩复合土体的动力特性，需要制备挤密砂桩复合土体试样。但手工钻桩孔时，不仅打孔速度慢，而且桩孔的垂直度不能得到保证，还会使砂桩的密实程度不一，桩体质量离散性大；砂桩试样数量较多时容易出现砂桩相互贯通使得试样作废，造成浪费。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置，它解决了动三轴试验中手工钻孔制备复合砂土试样中打孔倾斜、砂桩不均匀以及制样效率低的问题。本技术的目的是这样实现的：一种动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置，包括钻孔单元和击实单元；所述钻孔单元包括平台组件、滑块组件和钻具，其中，所述平台组件包括一块平台板、四条支撑腿和两根立柱；所述平台板的中央开设一个穿孔；四条支撑腿均布安装在平台板的底面边缘；两根立柱固定在平台板的顶面上并中心对称地位于穿孔的外沿，该两根立柱上分别套装一个压力弹簧；所述滑块组件包括一个滑块和一根转轴；所述滑块的两头分别设有一个导向套，滑块的中部设有转轴套；该滑块通过两个导向套安装在两根立柱上并位于两根压力弹簧上；所述转轴自上而下依次包括六棱柱形柄部、转动部和外螺纹部，转动部的上部外周面上设置一个环槽，当所述转轴插置在滑块的转轴套内后在环槽内的嵌置一个开口挡圈而将所述转轴可转动地安装在滑块上；所述钻具包括一个扳手钻夹头和一根麻花钻；所述扳手钻夹头安装在所述滑块组件的转轴的下部；所述麻花钻的顶部被所述扳手钻夹头夹持；所述击实单元包括一滑竿、重力滑块、定位器和击实头；其中，所述滑竿的顶部带有一个档帽，该滑竿的底部设有外螺纹；所述重力滑块滑套在滑竿上；所述定位器通过紧固螺钉安装在滑竿上并位于重力滑块的下部；所述击实头的直径与所述麻花钻的直径相同，该击实头安装在所述滑竿的底部。上述的动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置，其中，所述转轴的转动部与外螺纹部之间凸设一个限位环。上述的动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置，其中，所述滑竿上设有距离刻度，刻度从上至下自0开始增长。本技术的动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置具有以下特点：1、本技术的钻孔单元所钻孔垂直度好，孔径控制准确，不会出现手工钻孔过程中孔洞倾斜，孔径不一的问题，能有效保证试样成孔的垂直度；2、本技术的击实单元能精确控制击实能的大小，保证砂桩密实程度的统一，桩体质量离散性小。3、采用本技术的装置进行制样时，操作简便，制样时相比普通手动钻孔效率高，总体试样的质量高。附图说明图1是本技术的动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置中的钻孔单元的立体图；图2是本技术的制样装置的钻孔单元中的转轴的立体图；图3是本技术的制样装置的钻孔单元中的滑块的组装结构立体图；图4是本技术的动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置中的击实单元的立体图；图5是图4的立体分解图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作进一步说明。请参阅图1至图5，本技术的动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置，包括钻孔单元100和击实单元200。钻孔单元100包括平台组件、滑块组件和钻具，其中，平台组件包括一块平台板1、四条支撑腿2和两根立柱3；平台板1呈矩形并在中央开设一个穿孔；四条支撑腿2均布安装在平台板1的四个角部的底面；两根立柱3固定在平台板1的顶面上并中心对称地位于穿孔的外沿，该两根立柱3上分别套装一个压力弹簧4；滑块组件包括一个滑块5和一根转轴6；滑块5的两头分别设有一个导向套51，滑块5的中部设有转轴套52，两个导向套51与转轴套52之间均通过垂直向筋板和水平向筋板连接；该滑块5通过两个导向套51安装在两根立柱3上并位于两根压力弹簧4上；转轴6自上而下依次包括六棱柱形柄部61、转动部62和外螺纹部63；转动部62的上部外周面上设置一个环槽60，转动部62与外螺纹部63之间凸设一个限位环64；当转轴6插置在滑块5的转轴套52内后在环槽60内的嵌置一个开口挡圈7而将转轴6可转动地安装在滑块5上；钻具包括一个扳手钻夹头8和一根麻花钻9；扳手钻夹头8通过其内螺纹钻体安装在滑块组件的转轴6的下部；麻花钻9的顶部被扳手钻夹头8内的夹爪夹持。击实单元200包括一滑竿20、重力滑块21、定位器22和击实头24；其中，滑竿20的顶部带有一个档帽，该滑竿20的底部设有外螺纹；滑竿20上设有距离刻度，刻度从上至下自0开始增长；重力滑块21滑套在滑竿20上；定位器22通过紧固螺钉23安装在滑竿20上并位于重力滑块21的下部；击实头24的直径与麻花钻9的直径相同，该击实头24安装在滑竿20的底部。本技术的挤密砂桩复合土体试样的制样装置，操作简便，制样时相比普通手动钻孔效率高，总体试样质量高。采用本技术的动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置进行制备挤密砂桩复合土体试样时包括以下步骤：第一步，钻孔单元组装：先将转轴6从下向上穿入滑块5的转轴套52中，直到转动部62上部的环槽60露出滑块5的顶面，并且转动部62与外螺纹部63之间的限位环64位于滑块5的底面下方，接着将开口挡圈7安装在转动部62的环槽60内，从而使转轴6可转动地安装于滑块5上；再将扳手钻夹头8安装在转轴6的外螺纹部63上；然后根据试验要求将直径为1.2cm的麻花钻安装在扳手钻夹头上，并将转轴6的柄部61连接动力装置；最后将两个压力弹簧4一一对应地穿入两根立柱3上，并将滑块5的两个导向套51一一对应地安装在两根立柱3上；第二步，击实单元组装：先在滑竿20上依次串入重力滑块21和定位器22，并将定位器22用紧定螺钉23固定在滑竿20的刻度为L的位置上，L通过以下公式计算；式中，W为单次所需要的击实能；M为重力滑块的重量；l为重力滑块的高度；0.9为能量损失的经验系数；再在滑竿20的底部安装直径为1.2cm的击实头24；第三步，将土样置于外径为5cm、高为10cm的动三轴试验装置的三瓣模具300中，再将三瓣模具300放置于平台板1的下方，用麻花钻9对准土样要钻孔的位置，开启动力装置，缓慢下压滑块5，使麻花钻9到达土样的底部，缓慢放松下压力，滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置，包括钻孔单元和击实单元，其特征在于，/n所述钻孔单元包括平台组件、滑块组件和钻具，其中，/n所述平台组件包括一块平台板、四条支撑腿和两根立柱；所述平台板的中央开设一个穿孔；四条支撑腿均布安装在平台板的底面边缘；两根立柱固定在平台板的顶面上并中心对称地位于穿孔的外沿，该两根立柱上分别套装一个压力弹簧；/n所述滑块组件包括一个滑块和一根转轴；所述滑块的两头分别设有一个导向套，滑块的中部设有转轴套；该滑块通过两个导向套安装在两根立柱上并位于两根压力弹簧上；所述转轴自上而下依次包括六棱柱形柄部、转动部和外螺纹部，转动部的上部外周面上设置一个环槽，当所述转轴插置在滑块的转轴套内后在环槽内的嵌置一个开口挡圈而将所述转轴可转动地安装在滑块上；/n所述钻具包括一个扳手钻夹头和一根麻花钻；所述扳手钻夹头安装在所述滑块组件的转轴的下部；所述麻花钻的顶部被所述扳手钻夹头夹持；/n所述击实单元包括一滑竿、重力滑块、定位器和击实头；其中，/n所述滑竿的顶部带有一个档帽，该滑竿的底部设有外螺纹；/n所述重力滑块滑套在滑竿上；/n所述定位器通过紧固螺钉安装在滑竿上并位于重力滑块的下部；/n所述击实头的直径与所述麻花钻的直径相同，该击实头安装在所述滑竿的底部。/n...

【技术特征摘要】
1.一种动三轴试验用挤密砂桩复合土体的制样装置，包括钻孔单元和击实单元，其特征在于，
所述钻孔单元包括平台组件、滑块组件和钻具，其中，
所述平台组件包括一块平台板、四条支撑腿和两根立柱；所述平台板的中央开设一个穿孔；四条支撑腿均布安装在平台板的底面边缘；两根立柱固定在平台板的顶面上并中心对称地位于穿孔的外沿，该两根立柱上分别套装一个压力弹簧；
所述滑块组件包括一个滑块和一根转轴；所述滑块的两头分别设有一个导向套，滑块的中部设有转轴套；该滑块通过两个导向套安装在两根立柱上并位于两根压力弹簧上；所述转轴自上而下依次包括六棱柱形柄部、转动部和外螺纹部，转动部的上部外周面上设置一个环槽，当所述转轴插置在滑块的转轴套内后在环槽内的嵌置一个开口挡圈而将所述转轴可转动地安装在滑块上；
所述钻具...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢锦波，张曦，马险峰，张悦，林想，冷建，王孝健，张海，王菁，李旭，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司，同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31