一种杂填土层直剪测试用钻孔装置的制作方法

本实用新型涉及直剪测试用钻孔技术领域，尤其涉及一种杂填土层直剪测试用钻孔装置。

背景技术：

杂填土是由于人类长期的生活和生产活动而形成的地面填土层，其填筑物随着地区的生产和生活水平的不同而异。杂填土的厚度一般变化较大。在大多数情况下，这类土由于填料物质不一，其颗粒尺寸相差较为悬殊，颗粒之间的孔隙大小不一，因此往往都比较疏松，抗剪强度低，压缩性较高，一般还具有浸水湿陷性。在对杂填土层进行直剪测试时，由于试验样体往往体积较大，故在对杂填土进行直剪试验前需要对杂填土壤进行钻孔式取样，再分别在不同的法向压力下，沿固定的剪切面直接对取样体施加水平剪力，得其剪坏时剪应力，检测杂填土的抗剪强度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的在对杂土填层进行直剪测试之前需要进行取样的问题，而提出的一种杂填土层直剪测试用钻孔装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种杂填土层直剪测试用钻孔装置，包括底座和试验样体，所述底座的下端四角均固定连接有支撑腿，所述底座的上端两侧均固定连接有支撑柱，两个支撑柱的上端固定连接有放置板，所述试验样体位于放置板的上端，所述放置板的侧壁内设有取样环形槽，所述底座的上端一侧固定连接有支撑板，所述支撑板的上端固定连接有横板，所述横板的上端固定连接有与取样环形槽位置对应的液压油缸，所述液压油缸的伸缩端贯穿横板并固定连接有连接板，所述连接板的下端固定连接有具有取样孔的钻杆，所述钻杆位于试验样体的上方，所述连接板的两侧均固定连接有限位机构，两个所述限位机构对称设置在钻杆的两侧，所述底座的上端转动连接有与取样环形槽位置对应的螺纹杆，所述螺纹杆的上端套接有下端具有开口的中空板，所述底座的下端固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴末端贯穿底座并与螺纹杆的下端固定连接，所述中空板的上端固定连接有承载板，且承载板的上端贯穿取样环形槽并与试验样体的下端相抵，所述中空板的两侧均设有对其进行导向的导向机构，两个所述导向机构的上下端分别固定连接在放置板和底座的侧壁上，两个所述导向机构分别通过连接杆与中空板的侧壁相连接。

优选地，所述限位机构包括固定连接在连接板侧壁上的固定板，所述固定板的下端固定连接有锚定钉，且锚定钉的长度小于钻杆。

优选地，所述导向机构包括固定连接在底座和放置板之间的限位杆，所述限位杆的侧壁上滑动套接有滑动套，所述滑动套通过连接杆与中空板的侧壁固定连接。

优选地，所述支撑腿的下端固定套接有防滑套，且防滑套的表面等间距设有多个防滑凸起。

优选地，所述承载板为圆形金属板，且圆形金属板的直径小于取样环形槽的直径。

优选地，所述底座的下端固定连接有对伺服电机进行支撑的U型支撑板，且U型支撑板的上端设有防磨垫。

本实用新型中，在进行钻孔取样工作时，将试验样体放置在放置板上，启动液压油缸，液压油缸带动钻杆在向下运动时对试验样体进行钻孔，当钻孔工作完成时，启动伺服电机，伺服电机带动螺纹杆进行转动，与螺纹杆螺纹连接的中空板在两个导向机构的导向作用下在竖直方向上进行运动，从而带动承载板向上运动，承载板对钻杆钻取的样体起到支撑作用，样体在承载板的带动下向上运动，从而实现在试验样体上取出待检测的圆形样体。本实用新型结构紧凑，操作方便，通过在试验样体上进行钻孔取样，在通过承载板带动取样体进向上运动使其与试验样体分离，方便对取样体进行从试验样体中抽离下来，使用效果非常好。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种杂填土层直剪测试用钻孔装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种杂填土层直剪测试用钻孔装置的放置板处的俯视图；

图3为本实用新型提出的一种杂填土层直剪测试用钻孔装置的实施例2中的结构示意图。

图中：1底座、2支撑腿、3支撑柱、4放置板、5试验样体、6 取样环形槽、7伺服电机、8螺纹杆、9中空板、10承载板、11连接杆、12滑动套、13限位杆、14支撑板、15横板、16液压油缸、17 连接板、18钻杆、19固定板、20锚定钉、21U型支撑板、22中空套、23挤压板、24导向杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1-2，一种杂填土层直剪测试用钻孔装置，包括底座1和试验样体5，底座1的下端四角均固定连接有支撑腿2，底座1的上端两侧均固定连接有支撑柱3，两个支撑柱3的上端固定连接有放置板4，试验样体5位于放置板4的上端，放置板4的侧壁内设有取样环形槽6，取样环形槽6方便对钻孔后的取样体进行拿取，底座1的上端一侧固定连接有支撑板14，支撑板14的上端固定连接有横板15，横板15的上端固定连接有与取样环形槽6位置对应的液压油缸16，液压油缸16的伸缩端贯穿横板15并固定连接有连接板17，连接板 17的下端固定连接有具有取样孔的钻杆18，钻杆18位于试验样体5 的上方，启动液压油缸16，液压油缸16带动钻杆18向下运动，钻杆18对试验样体5进行钻孔，连接板17的两侧均固定连接有限位机构，两个限位机构对称设置在钻杆18的两侧，底座1的上端转动连接有与取样环形槽6位置对应的螺纹杆8，螺纹杆8的上端套接有下端具有开口的中空板9，底座1的下端固定连接有伺服电机7，伺服电机7的输出轴末端贯穿底座1并与螺纹杆8的下端固定连接，中空板9的上端固定连接有承载板10，且承载板10的上端贯穿取样环形槽6并与试验样体5的下端相抵，钻孔工作完成后，液压油缸16带动钻杆18向上运动，此时启动伺服电机7，伺服电机7带动螺纹杆8 转动，从而使得中空板9带动其上端的承载板10向上运动，承载板 10带动钻孔得到的取样体向上运动，使得取样体与试验样体5分离，在螺纹杆8转动时，其两侧的导向机构均对中空板9的运动起到导向作用，使得中空板9只能在竖直方向上进行运动，中空板9的两侧均设有对其进行导向的导向机构，两个导向机构的上下端分别固定连接在放置板4和底座1的侧壁上，两个导向机构分别通过连接杆11与中空板9的侧壁相连接。

本实用新型中，限位机构包括固定连接在连接板17侧壁上的固定板19，固定板19的下端固定连接有锚定钉20，且锚定钉20的长度小于钻杆18，当连接板17在液压油缸16的带动下向下运动，钻杆18对试验样体5进行钻孔的同时，连接板17带动其两端的锚定钉 20插入试验样体5内，锚定钉20对钻孔工作起到一定的限位作用。导向机构包括固定连接在底座1和放置板4之间的限位杆13，限位杆13的侧壁上滑动套接有滑动套12，滑动套12通过连接杆11与中空板9的侧壁固定连接，由于两个滑动套12分别只能在两个限位杆 13上滑动，从而通过连接杆11对中空板9起到导向作用，使得中空板9只能在竖直方向上运动，避免其随螺纹杆8转动而转动。支撑腿 2的下端固定套接有防滑套，且防滑套的表面等间距设有多个防滑凸起。承载板10为圆形金属板，且圆形金属板的直径小于取样环形槽 6的直径。底座1的下端固定连接有对伺服电机7进行支撑的U型支撑板21，且U型支撑板21的上端设有防磨垫。

本实用新型中，在进行钻孔取样工作时，将试验样体5放置在放置板4上，启动液压油缸16，液压油缸16带动其下端的钻杆18在竖直方向上向下进行运动，钻杆18在向下运动时对试验样体5进行钻孔，当钻孔工作完成时，同时启动伺服电机7，伺服电机7带动螺纹杆8进行转动，与螺纹杆8螺纹连接的中空板9在两个导向机构的导向作用下，在竖直方向上进行运动，两个滑动套12通过两个连接杆11对中空板9的运动起到导向和限位作用，从而带动承载板10向上运动，承载板10对钻杆18钻取的取样体起到支撑作用，取样体在承载板10的带动下向上运动，从而实现在试验样体5上取出待检测的圆形样体。

实施例2

参照图3，本实施例与实施例1不同之处在于：将限位机构换成缓冲机构，缓冲机构包括固定连接在横板15下端的导向杆24，导向杆24的下端滑动套接有上端具有通孔的中空套22，所述中空套22 的内底部通过多个压缩弹簧与导向杆24的下端固定连接，所述中空套22的下端固定连接有挤压板23，所述挤压板23的下端与试验样体5的上端侧壁相抵，缓冲机构同样对试验样体5起到挤压和限位的作用，挤压板23在压缩弹簧的作用下对试验样体5起到一定的固定和限位，虽然结构较限位机构复杂一点，但无需通过限位机构插入试验样体5对其进行限位，保留了试验样体5的完整性。其它步骤与实施例1相同。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。