[發(fā)明專利]一種用于土工模型試驗(yàn)土鉆進(jìn)清除裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310237605.1
• 申請(qǐng)日: 2023-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN116290177A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮忠居;宋健;袁鑫;張聰;李宗海;趙瑞欣;林路宇;李哲;廖文田;王富春;王逸然;劉旭照;陳露;郭家
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué);廈門路橋工程投資發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): E02F5/00
• 分類號(hào): E02F5/00;B66C1/12;G01M7/00;G01M7/02;G01N33/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發(fā)明公開了一種用于土工模型試驗(yàn)土鉆進(jìn)清除裝置及方法，通過(guò)在兩組對(duì)稱設(shè)置的收集板組成清理裝置，且可轉(zhuǎn)動(dòng)，兩組收集板的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，收集板的兩側(cè)設(shè)有擋板，形成土體的承載空腔，在收集板的背面設(shè)置空腔結(jié)構(gòu)，利用電機(jī)和鉆頭固定于收集板背面的空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)，鉆頭固定于電機(jī)的端部，鉆頭位于收集板的端部，形成可自動(dòng)鉆進(jìn)的挖掘結(jié)構(gòu)，兩組收集板的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，同時(shí)配合提拉裝置，利用重力配合鉆進(jìn)裝置鉆入土體后，利用提拉裝置使兩組收集板轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到收集并承載填土的目的，然后提拉至上空，再利用提拉裝置上不同的起吊繩控制清理裝置的開合，簡(jiǎn)單快捷，不需要重復(fù)進(jìn)行傾倒采集的土體，大大提高了收集清理效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程模型試驗(yàn)裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于土工模型試驗(yàn)土鉆進(jìn)清除裝置及方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，高速公路、高鐵等基礎(chǔ)建設(shè)得到大力發(fā)展的同時(shí)橋梁工程建設(shè)也得到快速發(fā)展。其中，樁基礎(chǔ)由于其承載力高、沉降量小、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)在橋梁基礎(chǔ)工程中應(yīng)用十分廣泛。國(guó)內(nèi)震陷、液化、沖刷、淤積等場(chǎng)地下橋梁樁基震害頻發(fā)，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的整體安全造成威脅，如何對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)保證橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是迫切需要解決的一項(xiàng)工程難題。

開展土工模型試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行樁基礎(chǔ)抗震性能檢測(cè)是一個(gè)非常實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的方案之一。在開展試驗(yàn)的過(guò)程中，一般需要對(duì)樁周土體進(jìn)行堆填或清除，模擬樁基在不同填土高度下的樁基動(dòng)力響應(yīng)。然而由于模型箱中樁基礎(chǔ)的存在，其中一項(xiàng)試驗(yàn)完畢后需要進(jìn)行清土的操作時(shí)，為了保證樁基礎(chǔ)的完整性和試驗(yàn)的延續(xù)性，不能采取對(duì)模型箱傾倒、翻轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行清土，常用的工具并不能滿足要求，往往采用人工進(jìn)入模型箱內(nèi)一點(diǎn)點(diǎn)的清除，進(jìn)行清除土的過(guò)程繁瑣，效率低，會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于土工模型試驗(yàn)土鉆進(jìn)清除裝置及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)人工土方清除方法低效的問(wèn)題。

一種用于土工模型試驗(yàn)土鉆進(jìn)清除裝置，包括清理裝置、鉆進(jìn)裝置和提拉裝置；

清理裝置包括兩組對(duì)稱設(shè)置的收集板，兩組收集板的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，收集板的兩側(cè)設(shè)有擋板；

鉆進(jìn)裝置包括電機(jī)和鉆頭，收集板的背面為空腔結(jié)構(gòu)，電機(jī)固定于收集板背面的空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)，鉆頭固定于電機(jī)的端部，鉆頭位于收集板的端部；

提拉裝置包括第一起吊繩、第二起吊繩以及起吊動(dòng)力裝置，第一起吊繩和第二起吊繩均設(shè)置于起吊動(dòng)力裝置上，第一起吊繩的一端固定于兩組收集板通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接的一端,兩組收集板的另一端分別固定一條第二起吊繩。

優(yōu)選的，兩組收集板通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接的一端的擋板設(shè)有斜面。

優(yōu)選的，收集板包括上收集板結(jié)構(gòu)和下收集板結(jié)構(gòu)，上收集板結(jié)構(gòu)的一端與下收集板結(jié)構(gòu)的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸連接。

優(yōu)選的，上收集板結(jié)構(gòu)和下收集板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接一端的擋板端面接觸時(shí)，上收集板結(jié)構(gòu)和下收集板結(jié)構(gòu)背面所在平面夾角大于零度。

優(yōu)選的，收集板上的擋板上設(shè)置有用于連接提拉裝置的吊環(huán)。

優(yōu)選的，電機(jī)用于連接電源的導(dǎo)線沿收集板的背面埋設(shè)。

優(yōu)選的，鉆進(jìn)裝置的端部設(shè)置有多個(gè)電機(jī)。

優(yōu)選的，收集板的背面設(shè)置有電磁吸結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，提拉裝置還包括龍門支架，龍門支架上設(shè)置移動(dòng)橫梁，卷起吊動(dòng)力裝置移動(dòng)設(shè)置于移動(dòng)橫梁上。

一種土工模型試驗(yàn)土鉆進(jìn)清除方法，包括以下步驟：

S1：通過(guò)調(diào)整移動(dòng)橫梁和起吊動(dòng)力裝置的位置，使鉆進(jìn)清除裝置位于待清理填土體的正上方；

S2，使鉆進(jìn)裝置的收集板背面貼合，通過(guò)提拉裝置控制鉆進(jìn)裝置鉆入土體，鉆進(jìn)過(guò)程中保持鉆進(jìn)清除裝置垂直向下；