一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注樁成樁機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注樁成樁機(jī)，包括裝有模型土的模型槽(1)、安裝在模型槽(1)上方的模型樁軌道(2)、設(shè)置在模型樁軌道(2)上并沿其自由移動(dòng)的打樁機(jī)，以及泥漿泵(4)，所述的打樁機(jī)上設(shè)有鉆孔組件，該鉆孔組件內(nèi)設(shè)有泥漿通道，并與泥漿泵(4)接通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可對(duì)考慮實(shí)際工程中多種因素的鉆孔灌注樁進(jìn)行模擬制作，得到施工工藝、成孔卸荷、成孔時(shí)間、泥漿護(hù)壁和轉(zhuǎn)速等參數(shù)，模擬結(jié)果精確可靠等。
【專利說明】
一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注樁成樁機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種成粧機(jī)，尤其是涉及一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國鉆孔灌注粧每年用量在100萬根以上，發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛，然而需要指出的是，由于對(duì)鉆孔灌注粧承載機(jī)理的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐的需要，為了彌補(bǔ)理論研究的不足，工程中常采取其它一些措施或在設(shè)計(jì)過程中采用提高安全系數(shù)等方法來保證工程安全，這樣一來就不免造成大量的浪費(fèi)。鑒于此，從大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)轉(zhuǎn)為對(duì)鉆孔灌注粧的室內(nèi)模型試驗(yàn)顯得尤為重要。從室內(nèi)模型試驗(yàn)到工程實(shí)踐，已經(jīng)積累了很多研究成果，可以保證模型試驗(yàn)得出的一系列相關(guān)研究參數(shù)反推到實(shí)際工程應(yīng)用中是可靠的。
[0003]現(xiàn)有室內(nèi)模型試驗(yàn)鉆孔灌注粧的模擬中:(I)粧體材料的模擬:為了簡(jiǎn)化，在以往許多模型粧試驗(yàn)中，采用有機(jī)玻璃棒、橡膠棒等其他材料近似代替粧體；(2)粧土接觸面的模擬:為了研究粧表面粗糙度的影響，在以往模型粧試驗(yàn)中，采用在粧表面包裹砂紙或粧表面用鋸條拉毛等方法，這些方法都無法真實(shí)地反映粧土界面力學(xué)特性；(3)成孔工藝的模擬:這是鉆孔灌注粧室內(nèi)模型試驗(yàn)的空白區(qū)，以往的室內(nèi)模型試驗(yàn)采取在土中預(yù)留孔洞或人工掏洞成孔的方法，這些成孔方式無法真實(shí)模擬孔周土壓力的變化，也不能反映泥皮、成孔工藝等施工因素對(duì)粧承載特性的影響。正是考慮到以往鉆孔灌注粧模型試驗(yàn)中的不足，從而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果難以反映工程實(shí)踐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]—種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，包括裝有模型土的模型槽、安裝在模型槽上方的模型粧軌道、設(shè)置在模型粧軌道上并沿其自由移動(dòng)的打粧機(jī)，以及泥漿栗，所述的打粧機(jī)上設(shè)有鉆孔組件，該鉆孔組件內(nèi)設(shè)有泥漿通道，并與泥漿栗接通；
[0007]工作時(shí)，打粧機(jī)通過模型粧軌道移動(dòng)并對(duì)模型土鉆孔，同時(shí)，泥漿栗通過泥漿通道從鉆孔組件處輸出泥漿，在成孔過程中形成泥漿護(hù)壁。通過將鉆孔組件與泥漿栗連接，可以在鉆孔組件掘進(jìn)鉆孔時(shí)，同時(shí)傳輸壓力的泥漿，為實(shí)現(xiàn)泥漿護(hù)壁提供條件。
[0008]所述的打粧機(jī)包括電動(dòng)機(jī)、齒輪傳動(dòng)組件和鉆孔組件，所述的齒輪傳動(dòng)組件分別連接電動(dòng)機(jī)和鉆孔組件。
[0009]所述的鉆孔組件包括鉆桿和鉆頭，所述的鉆桿內(nèi)設(shè)有泥漿通道，其兩端分別連接泥漿栗和鉆頭，該鉆頭帶有出漿口。
[0010]所述的打粧機(jī)上還設(shè)有底盤，該底盤上帶有供鉆桿穿過的孔道。底盤的設(shè)置可以保證鉆桿在上下行走中的豎向狀態(tài)和平穩(wěn)，并保證鉆桿的垂直度。
[0011]所述的齒輪傳動(dòng)組件包括齒輪箱和檔位桿，所述的齒輪箱分別連接電動(dòng)機(jī)和鉆孔組件，通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪箱，從而帶動(dòng)鉆孔組件轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行掘進(jìn)鉆孔，所述的檔位桿設(shè)置在齒輪箱上，并用于調(diào)整鉆孔組件的鉆進(jìn)速度。檔位桿可以有效的調(diào)節(jié)齒輪箱傳輸給鉆孔組件的旋轉(zhuǎn)角速度和功率，從而可以有效的控制鉆孔的時(shí)間。
[0012]所述的模型粧軌道包括走機(jī)架和橫梁，所述的走機(jī)架縱向設(shè)置在模型箱上，所述的橫梁橫向設(shè)置在走機(jī)架上，并可沿走機(jī)架縱向移動(dòng)，在橫梁上還安裝有可沿其橫向移動(dòng)的打粧機(jī)。走機(jī)架和橫梁的設(shè)置可以保證打粧機(jī)可以在模型槽體任意位置布粧。
[0013]所述的走機(jī)架由兩根縱向平行設(shè)置的導(dǎo)軌組成。
[0014]所述的橫梁在走機(jī)架上橫向并排設(shè)有至少一根。
[0015]所述的模型槽由鋼筋混凝土墻鑄成。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的成粧機(jī)根據(jù)實(shí)際使用的鉆孔灌注粧打粧機(jī)設(shè)計(jì)而成，可在室內(nèi)制作與現(xiàn)場(chǎng)鉆孔灌注粧完全工程參數(shù)匹配的模型鉆孔灌注粧粧體，并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)灌注粧的情況，重新組織模型灌注粧的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，非常便捷。本發(fā)明應(yīng)用于模型試驗(yàn)，可對(duì)考慮實(shí)際工程中多種因素的鉆孔灌注粧進(jìn)行模擬制作，得到施工工藝、成孔卸荷、成孔時(shí)間、泥漿護(hù)壁和轉(zhuǎn)速等參數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可將多個(gè)試驗(yàn)因素進(jìn)行整體考慮，從而得出與實(shí)際工程參數(shù)對(duì)應(yīng)更加緊密的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為工程實(shí)踐進(jìn)行參考。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的模型槽的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的打粧機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中，1-模型槽，2-模型粧軌道，3-出漿管，4-泥漿栗，5-電動(dòng)機(jī)，6_走機(jī)架，7_橫梁，8-齒輪箱，9-支架，10-底盤，11-鉆桿，12-鉆頭，13-定位螺檢，14-檔位桿。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)施例
[0023]一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，包括裝有模型土的模型槽1、安裝在模型槽I上方的模型粧軌道2、設(shè)置在模型粧軌道2上并沿其自由移動(dòng)的打粧機(jī)，以及泥漿栗4。模型槽I處的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，模型槽I由鋼筋混凝土墻鑄成，模型粧軌道2包括走機(jī)架6和橫梁7，走機(jī)架6由縱向設(shè)置在模型箱上的兩根縱向平行設(shè)置的導(dǎo)軌組成，橫梁7橫向在走機(jī)架6上設(shè)有兩根，并可沿走機(jī)架6縱向移動(dòng)，在橫梁7上還安裝有可沿其橫向移動(dòng)的打粧機(jī)，打粧機(jī)移動(dòng)到指定位置后，由定位螺栓13固定。
[0024]打粧機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括電動(dòng)機(jī)5、齒輪傳動(dòng)組件和鉆孔組件，齒輪傳動(dòng)組件分別連接電動(dòng)機(jī)5和鉆孔組件，鉆孔組件包括鉆桿11和鉆頭12，鉆桿11內(nèi)設(shè)有泥漿通道，其一端通過出漿管3與泥漿栗4連接，另一端連接鉆頭12，鉆頭12帶有出漿口，打粧機(jī)上還設(shè)有底盤10，該底盤10上帶有供鉆桿11穿過的孔道，齒輪傳動(dòng)組件包括齒輪箱8和檔位桿14，齒輪箱8分別連接電動(dòng)機(jī)5和鉆孔組件，通過電動(dòng)機(jī)5帶動(dòng)齒輪箱8，從而帶動(dòng)鉆孔組件轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行掘進(jìn)鉆孔，檔位桿14設(shè)置在齒輪箱8上，并用于調(diào)整鉆孔組件的鉆進(jìn)速度。打粧機(jī)上還設(shè)有支架9，支架9上設(shè)有功出漿管3移動(dòng)的繩套。
[0025]工作時(shí)，打粧機(jī)通過模型粧軌道2移動(dòng)并對(duì)模型土鉆孔，同時(shí)，泥漿栗4通過泥漿通道從鉆孔組件處輸出泥漿，在成孔過程中形成泥漿護(hù)壁。打粧機(jī)包括電動(dòng)機(jī)5、齒輪傳動(dòng)組件和鉆孔組件，齒輪傳動(dòng)組件分別連接電動(dòng)機(jī)5和鉆孔組件。
[0026]本發(fā)明在進(jìn)行模型試驗(yàn)鉆孔灌注粧的模擬時(shí)，具體實(shí)施步驟如下:
[0027](I)、依據(jù)實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)勘察資料的土層物理性質(zhì)指標(biāo)，根據(jù)相似理論配制模型土，將模型土的配料按照配比攪拌均勻，得到均勻的模型地基土，然后將其在模型槽中分層壓實(shí)，靜置一段時(shí)間后，開始鉆孔灌注粧施工。
[0028](2)、布置泥漿池并安置成粧機(jī)于模型地基的上部，對(duì)位并調(diào)整其垂直度后，結(jié)合第一步中得到的相關(guān)參數(shù)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、水灰比、泥漿重度等參數(shù)，并開動(dòng)機(jī)器準(zhǔn)備打粧。
[0029](3)、啟動(dòng)鉆機(jī)，開始鉆入地基，同時(shí)，打開泥漿栗，進(jìn)行泥漿循環(huán)，在成孔過程中形成泥漿護(hù)壁。
[0030](4)、當(dāng)鉆至鉆桿末端，鉆頭未鉆至預(yù)設(shè)深度時(shí)，準(zhǔn)備加鉆桿，在加鉆桿的過程中，嚴(yán)格按停鉆—停泥漿栗—卸鉆桿—加鉆桿—開泥漿栗—開鉆的基本步驟，中間任何一個(gè)環(huán)節(jié)顛倒都會(huì)造成鉆頭處出液口被堵塞。以此，直至鉆至標(biāo)記處，準(zhǔn)備停鉆、提升鉆桿。
[0031](5)、在鉆頭即將脫離地基表面時(shí)，關(guān)閉水泥漿液的輸送，鉆頭繼續(xù)向上提升，離開地基，然后成粧機(jī)移位，此時(shí)便完成成粧機(jī)成孔過程。
[0032]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，其特征在于，包括裝有模型土的模型槽(I)、安裝在模型槽(I)上方的模型粧軌道(2)、設(shè)置在模型粧軌道(2)上并沿其自由移動(dòng)的打粧機(jī)，以及泥漿栗(4)，所述的打粧機(jī)上設(shè)有鉆孔組件，該鉆孔組件內(nèi)設(shè)有泥漿通道，并與泥漿栗(4)接通； 工作時(shí)，打粧機(jī)通過模型粧軌道(2)移動(dòng)并對(duì)模型土鉆孔，同時(shí)，泥漿栗(4)通過泥漿通道從鉆孔組件處輸出泥漿，在成孔過程中形成泥漿護(hù)壁。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，其特征在于，所述的打粧機(jī)包括電動(dòng)機(jī)(5)、齒輪傳動(dòng)組件和鉆孔組件，所述的齒輪傳動(dòng)組件分別連接電動(dòng)機(jī)(5)和鉆孔組件。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，其特征在于，所述的鉆孔組件包括鉆桿(11)和鉆頭(12)，所述的鉆桿(11)內(nèi)設(shè)有泥漿通道，其兩端分別連接泥漿栗(4)和鉆頭(12)，該鉆頭(12)帶有出漿口。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，其特征在于，所述的打粧機(jī)上還設(shè)有底盤(10)，該底盤(10)上帶有供鉆桿(11)穿過的孔道。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，其特征在于，所述的齒輪傳動(dòng)組件包括齒輪箱(8)和檔位桿(14)，所述的齒輪箱(8)分別連接電動(dòng)機(jī)(5)和鉆孔組件，通過電動(dòng)機(jī)(5)帶動(dòng)齒輪箱(8)，從而帶動(dòng)鉆孔組件轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行掘進(jìn)鉆孔，所述的檔位桿(14)設(shè)置在齒輪箱(8)上，并用于調(diào)整鉆孔組件的鉆進(jìn)速度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，其特征在于，所述的模型粧軌道(2)包括走機(jī)架(6)和橫梁(7)，所述的走機(jī)架(6)縱向設(shè)置在模型箱上，所述的橫梁(7)橫向設(shè)置在走機(jī)架(6)上，并可沿走機(jī)架(6)縱向移動(dòng)，在橫梁(7)上還安裝有可沿其橫向移動(dòng)的打粧機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，其特征在于，所述的走機(jī)架(6)由兩根縱向平行設(shè)置的導(dǎo)軌組成。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，其特征在于，所述的橫梁(7)在走機(jī)架(6)上橫向并排設(shè)有至少一根。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于模型試驗(yàn)的鉆孔灌注粧成粧機(jī)，其特征在于，所述的模型槽(I)由鋼筋混凝土墻鑄成。
【文檔編號(hào)】E21B7/02GK106088167SQ201610463018
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】趙春風(fēng), 趙程, 馬闖闖, 王文東, 劉帆, 陶逸文
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)