[发明专利]一种用于土质边坡模型试验的地桩成孔灌桩装置

说明书

技术领域

本发明涉及土质边坡试验用具技术领域。

背景技术

边坡工程随着我国现代化建设事业的迅速发展，广泛应用于水利水电，交通工程等领域，涉猎广泛，边坡的安全稳定性研究也逐渐成为近年来的研究重点。

在西南山区边坡分布众多，众多大型高速公路常常修建于边坡之上，尤其是土质边坡上布设桩基时，需要对其稳定性进行充分研究后方可实施，以确保桩基施工的安全与稳定，确保整个交通工程的顺利施工。

目前针对土质边坡的桩基稳定性分析往往采用的是室内模型试验的手段，由于模型试验尺寸相对较小，土质边坡的成孔成为干扰试验准确的重要环节，由于土体松散，空间狭小，一旦造成开挖塌孔，不仅破坏了桩周土体的稳定性，还难以完成塌孔清理，人为补救反而进一步扩大塌孔范围，严重影响试验结果的准确性，无法满足高精度的试验需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种用于土质边坡模型试验的地桩成孔灌桩装置，结构简单，操作简易便捷可拆卸，成孔灌桩一体化进行，既避免土体塌孔，又便于土体清理，大大提高了试验效率与操作精度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种用于土质边坡模型试验的地桩成孔灌桩装置，包括套筒、框架及刀具，框架设于套筒内部，与套筒的内部形状相配合，能够紧贴套筒内壁，且能够沿套筒轴向滑动，刀具设于框架底部，通过铰接件与框架底部铰接，刀具与框架之间还设有弹性回弹装置，使得刀具只能沿铰接轴在框架内部从与框架侧面垂直的位置向上到与框架侧面平行位置之间转动；在自由状态下刀具侧面与框架侧壁垂直，且刀具中的各个刀片能够覆盖框架的底面，并能将上方的土提起。

作为进一步的技术方案，所述套筒为正四棱柱形套筒。

作为进一步的技术方案，所述框架也为正四棱柱形，包括框架主体、支撑肋及底固定板，支撑肋均匀的设于框架主体上部四周，两端均分别连接框架主体的顶边及侧边，长方形的底固定板设于框架主体侧面下端的四周，其长轴与框架主体的底边平行。

作为进一步的技术方案，所述刀具包括四个均为等边三角形的刀片，刀片靠近框架主体中轴的部分为等边三角形，靠近底固定板的部分为长方形，长方形部分的长边与等边三角形部分的底边长度一致，长方形部分的短边长度与刀片与框架侧壁平行后的间距一致，刀片的底边与底固定板通过铰接件铰接，且两者之间还设有弹性回弹装置，四个刀片向框架主体中轴合并后组成的形状与框架主体底面形状一致。

作为进一步的技术方案，所述弹性回弹装置为若干均匀分布的扭转弹簧，扭转弹簧的弹簧支撑均分别与刀片及与刀片相对应的底固定板连接，位于同一边上的扭转弹簧的弹簧主体与铰接件同轴设置。

作为进一步的技术方案，所述扭转弹簧与铰接件间隔分布。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

装置的结构简单，操作简易便捷可拆卸，成孔灌桩一体化进行，既避免土体塌孔，又便于土体清理，大大提高了试验效率与操作精度。

附图说明

图1是本发明的装配结构示意图；

图2是图1的内部结构示意图；

图3是图2中框架及道具的装配结构示意图；

图4是图3的A部放大图，其中一个底固定板未安装；

图5是利用本发明向削土的使用原理图；

图6是本发明达到指定深度后向上提土的使用原理图；

图7是图5的B部放大图；

图8是利用本发明向下削土时的俯视结构剖视图；

图9是本发明自由状态或向上提土时的俯视结构剖视图。

图中：1、套筒；2、框架；3、刀具；4、铰接件；5、刀片；6、框架主体；7、支撑肋；8、底固定板；9、扭转弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-9所示，为本发明一种用于土质边坡模型试验的地桩成孔灌桩装置的一个实施例，图中的内部结构示意图及使用原理图均是在去掉了套筒1一个侧面的示意图，包括：

套筒1、框架2及刀具3。套筒1一般设置为护壁制模式，上下开孔，四周封闭，框架2可由上方开孔插入内部结构，既作为削土开挖的护壁，又作为灌桩制模外壳，简单实用。

框架2设于套筒1内部，与套筒1的内部形状相配合，能够紧贴套筒1内壁，且能够沿套筒1轴向滑动，框架2上方边缘尺寸大于套筒1内侧壁尺寸，用于固定框架2与套筒1的相对位置，防止框架2过度下滑，并方便取出。