一种用于土工模型试验土钻进清除装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于土工模型试验土钻进清除装置及方法，通过在两组对称设置的收集板组成清理装置，且可转动，两组收集板的一端通过转轴转动连接，收集板的两侧设有挡板，形成土体的承载空腔，在收集板的背面设置空腔结构，利用电机和钻头固定于收集板背面的空腔结构内，钻头固定于电机的端部，钻头位于收集板的端部，形成可自动钻进的挖掘结构，两组收集板的一端通过转轴转动连接，同时配合提拉装置，利用重力配合钻进装置钻入土体后，利用提拉装置使两组收集板转动，从而达到收集并承载填土的目的，然后提拉至上空，再利用提拉装置上不同的起吊绳控制清理装置的开合，简单快捷，不需要重复进行倾倒采集的土体，大大提高了收集清理效率。了收集清理效率。了收集清理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于土工模型试验土钻进清除装置及方法


[0001]本专利技术涉及工程模型试验装置领域，具体涉及一种用于土工模型试验土钻进清除装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国现代化进程的加快，高速公路、高铁等基础建设得到大力发展的同时桥梁工程建设也得到快速发展。其中，桩基础由于其承载力高、沉降量小、抗震性能好等优点在桥梁基础工程中应用十分广泛。国内震陷、液化、冲刷、淤积等场地下桥梁桩基震害频发，对桥梁结构的整体安全造成威胁，如何对桩基础进行优化设计来保证桥梁整体结构的稳定性是迫切需要解决的一项工程难题。
[0003]开展土工模型试验来进行桩基础抗震性能检测是一个非常实用且经济的方案之一。在开展试验的过程中，一般需要对桩周土体进行堆填或清除，模拟桩基在不同填土高度下的桩基动力响应。然而由于模型箱中桩基础的存在，其中一项试验完毕后需要进行清土的操作时，为了保证桩基础的完整性和试验的延续性，不能采取对模型箱倾倒、翻转的方式进行清土，常用的工具并不能满足要求，往往采用人工进入模型箱内一点点的清除，进行清除土的过程繁琐，效率低，会耗费大量的时间和精力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于土工模型试验土钻进清除装置及方法，以克服现有技术中传统人工土方清除方法低效的问题。
[0005]一种用于土工模型试验土钻进清除装置，包括清理装置、钻进装置和提拉装置；
[0006]清理装置包括两组对称设置的收集板，两组收集板的一端通过转轴转动连接，收集板的两侧设有挡板；/>[0007]钻进装置包括电机和钻头，收集板的背面为空腔结构，电机固定于收集板背面的空腔结构内，钻头固定于电机的端部，钻头位于收集板的端部；
[0008]提拉装置包括第一起吊绳、第二起吊绳以及起吊动力装置，第一起吊绳和第二起吊绳均设置于起吊动力装置上，第一起吊绳的一端固定于两组收集板通过转轴连接的一端,两组收集板的另一端分别固定一条第二起吊绳。
[0009]优选的，两组收集板通过转轴连接的一端的挡板设有斜面。
[0010]优选的，收集板包括上收集板结构和下收集板结构，上收集板结构的一端与下收集板结构的一端通过转动销轴连接。
[0011]优选的，上收集板结构和下收集板结构转动连接一端的挡板端面接触时，上收集板结构和下收集板结构背面所在平面夹角大于零度。
[0012]优选的，收集板上的挡板上设置有用于连接提拉装置的吊环。
[0013]优选的，电机用于连接电源的导线沿收集板的背面埋设。
[0014]优选的，钻进装置的端部设置有多个电机。
[0015]优选的，收集板的背面设置有电磁吸结构。
[0016]优选的，提拉装置还包括龙门支架，龙门支架上设置移动横梁，卷起吊动力装置移动设置于移动横梁上。
[0017]一种土工模型试验土钻进清除方法，包括以下步骤：
[0018]S1：通过调整移动横梁和起吊动力装置的位置，使钻进清除装置位于待清理填土体的正上方；
[0019]S2，使钻进装置的收集板背面贴合，通过提拉装置控制钻进装置钻入土体，钻进过程中保持钻进清除装置垂直向下；
[0020]S3：待钻进清除装置钻进到指定深度后，连接收集板两端的第二起吊绳收紧，当两组收集板完全打开后，利用第二起吊绳将钻进清除装置提拉脱离待清理填土体的土工模型试验箱，收紧第一起吊绳，同时放松第二起吊绳，将挖出的填土卸于空地上，即可完成一次清理过程，重复上述步骤，直至待清理填土体被清除。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0022]本专利技术一种用于土工模型试验土钻进清除装置，通过在两组对称设置的收集板组成清理装置，且可转动，两组收集板的一端通过转轴转动连接，收集板的两侧设有挡板，形成土体的承载空腔，在收集板的背面设置空腔结构，利用电机和钻头固定于收集板背面的空腔结构内，钻头固定于电机的端部，钻头位于收集板的端部，形成可自动钻进的挖掘结构，两组收集板的一端通过转轴转动连接，同时配合提拉装置，利用重力配合钻进装置钻入土体后，利用提拉装置使两组收集板转动，从而达到收集并承载填土的目的，然后提拉至上空，再利用提拉装置上不同的起吊绳控制清理装置的开合，达到一次收集，一次倒出，简单快捷，不需要重复进行倾倒采集的土体，大大提高了收集清理效率。
[0023]本专利技术既可以清除指定高度的填土层，也可以在不损伤桩基模型的情况下清除整个填土体，有较高的经济实用价值。
[0024]本专利技术适用范围广，不仅适用于桩基础的土工模型试验的填土清除，还适用于边坡、地基等土工模型试验的填土清除。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例中钻进清除装置闭合状态示意图。
[0026]图2为本专利技术实施例中钻进清除装置张开状态示意图。
[0027]图3为本专利技术实施例中上收集板结构示意图。
[0028]图4为本专利技术实施例中下收集板结构示意图。
[0029]图5为本专利技术实施例中两个上收集板间通过转轴连接的结构示意图。
[0030]图6为本专利技术实施例中上收集板结构与下收集板结构连接结构示意图。
[0031]图7为本专利技术实施例中钻进装置示意图。
[0032]图8为本专利技术实施例中提拉装置结构示意图。
[0033]图9为本专利技术实施例中提拉装置安装结构示意图。
[0034]图10为本专利技术实施例中桩基土工试验模型箱结构示意图。
[0035]图11为本专利技术实施例中整体单次挖除作业前示意图。
[0036]图12为本专利技术实施例中整体单次挖除作业中示意图。
[0037]图13为本专利技术实施例中整体单次挖除作业后示意图。
[0038]图14为本专利技术实施例中收集装置安装结构示意图。
[0039]图中：1
‑
清理装置；2
‑
钻进装置；3
‑
提拉装置；4
‑
转轴；5
‑
挡板；6
‑
转动销轴；7
‑
收集板；8
‑
电机；9
‑
钻头；10
‑
第一起吊绳；11
‑
第二起吊绳；12
‑
起吊动力装置；13
‑
上收集板结构；14
‑
下收集板结构；15
‑
吊环；16
‑
导线；17
‑
卷绳；18
‑
吊钩；19
‑
龙门支架；20
‑
移动横梁；21
‑
土工模型试验箱；22
‑
填土体；23
‑
承台；24
‑
混凝土模型桩。
具体实施方式
[0040]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于土工模型试验土钻进清除装置，其特征在于，包括清理装置(1)、钻进装置(2)和提拉装置(3)；清理装置(1)包括两组对称设置的收集板(7)，两组收集板(7)的一端通过转轴(4)转动连接，收集板(7)的两侧设有挡板(5)；钻进装置(2)包括电机(8)和钻头(9)，收集板(7)的背面为空腔结构，电机(8)固定于收集板(7)背面的空腔结构内，钻头(9)固定于电机(8)的端部，钻头(9)位于收集板(7)的端部；提拉装置(3)包括第一起吊绳(10)、第二起吊绳(11)以及起吊动力装置(12)，第一起吊绳(10)和第二起吊绳(11)均设置于起吊动力装置(12)上，第一起吊绳(10)的一端固定于两组收集板通过转轴(4)连接的一端,两组收集板(7)的另一端分别固定一条第二起吊绳(11)。2.根据权利要求1所述的一种用于土工模型试验土钻进清除装置，其特征在于，两组收集板(7)通过转轴(4)连接的一端的挡板(5)设有斜面。3.根据权利要求1所述的一种用于土工模型试验土钻进清除装置，其特征在于，收集板(7)包括上收集板结构(13)和下收集板结构(14)，上收集板结构(13)的一端与下收集板结构(14)的一端通过转动销轴(6)连接。4.根据权利要求3所述的一种用于土工模型试验土钻进清除装置，其特征在于，上收集板结构(13)和下收集板结构(14)转动连接一端的挡板端面接触时，上收集板结构(13)和下收集板结构(14)背面所在平面夹角大于零度。5.根据权利要求1所述的一种用于土工模型试验土钻进清除装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯忠居，宋健，袁鑫，张聪，李宗海，赵瑞欣，林路宇，李哲，廖文田，王富春，王逸然，刘旭照，陈露，郭家，
申请(专利权)人：厦门路桥工程投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：