[发明专利]一种用于边坡模型表面成孔的装置

说明书

本发明提供了一种用于边坡模型表面成孔的装置，包括上水平轨道、下水平轨道以及连接两者的连接杆，上水平轨道和下水平轨道上均设置有可沿其长度方向移动的Z向支架，Z向支架之间设置有可调节至水平方向的平衡轨道，平衡轨道上设置有可沿长度方向移动的竖直向下的取土钻。本发明通过带有刻度的上水平轨道、下水平轨道和Z向支架，可以根据实际需要调整取土钻的位置以及钻土的深度；连接杆由多个伸缩节铰接而成，伸缩节可以调整长度，能适应多种坡度的边坡模型；取土钻设置在能够保持水平方向设置的平衡轨道上，因此可以确保钻孔的方向为竖直，且位置和深度精准；结构简单、操作方便，节省时间，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于土工试验附属设备技术领域，尤其是涉及一种用于边坡模型表面成孔的装置。

背景技术

在土工离心模型试验中，码头模型整体一般都是位于岸坡的斜坡上，码头模型桩竖直插入斜坡中。传统的做法是，在试验开始之前需要根据码头桩基平面布置图的桩间距和坡面坡度进行换算，在坡面上画出各桩的点位，使用铁棒竖直插入土中成孔，然后将整个码头模型的桩对准孔位插入岸坡模型上，但是通过上述方法无法保证成孔的间距是准确的，同时无法保证所成的孔是竖直状态，从而造成模型桩的初始应力过大，不符合实际情况。因此，需要研制一种用于在边坡模型表面成孔的装置。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于边坡模型表面成孔的装置，能够精确的确定钻孔位置并且保证钻孔的方向为竖直方向。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于边坡模型表面成孔的装置，包括上水平轨道、下水平轨道以及连接两者的连接杆，连接杆可随边坡倾斜度弯折并调节角度，上水平轨道和下水平轨道上均设置有可在上水平轨道和下水平轨道长度方向移动的Z向支架，Z向支架之间设置有可调节至水平方向的平衡轨道，平衡轨道上设置有可沿长度方向移动的竖直向下的取土钻。

进一步的，取土钻从上到下包括手柄部和螺旋取土部，手柄部包括水平手持杆和竖直连杆，竖直连杆上沿长度方向设置有长凹槽，竖直连杆上端设有环形凹槽，螺旋取土部包括螺旋钻头、棘轮、棘爪，螺旋钻头的上端插入竖直连杆内并通过轴承与竖直连杆转动连接，棘轮固定在螺旋钻头的钻杆上，棘轮外侧设置有棘爪，棘爪设置在竖直连杆的下端部。

进一步的，取土钻设置在钻土滑块上，钻土滑块包括在平衡轨道上可移动的滑动块和安装取土钻的安装套，安装套竖直方向设置，竖直连杆插入安装套内，安装套内部的上端设有两个限位凸起，限位凸起与长凹槽配合。

进一步的，Z向支架的下端可在上水平轨道、下水平轨道上移动，Z向支架的一侧设置有平衡轨道支架，平衡轨道支架可沿Z向支架上下移动，平衡轨道支架一侧设置实现平衡轨道支架与Z向支架固定的锁紧孔，平衡轨道的两端设置在平衡轨道支架上，且平衡轨道在平衡轨道支架上可移动。

Z向支架的一侧设置有T型凹槽，平衡轨道支架的一侧设有T型凸出，平衡轨道支架通过T型凸出与T型凹槽的配合在Z向支架上下移动，平衡轨道支架一侧设置有锁紧孔，螺栓穿过锁紧孔和T型凹槽实现平衡轨道支架在Z向支架上的位置固定。

进一步的，连接杆包括至少三段前后铰接的伸缩节，伸缩节之间通过锁紧旋钮实现角度的调节，伸缩节包括空心的外管和插入外管中的内管，内管和外管之间通过锁紧旋钮实现伸缩节长度的调节，连接杆的两端均为带有水平凹槽的连接块，连接杆通过端部的连接块上的凹槽与上水平轨道、下水平轨道的内侧凸出配合实现连接杆之间的间距可调。

进一步的，上水平轨道、下水平轨道、Z向支架的表面均设置有刻度线，且上水平轨道、下水平轨道的横截面均为T型。