一种强夯模型实验的夯锤起吊装置

1.本实用新型涉及岩土工程技术领域，具体为一种强夯模型实验的夯锤起吊装置。


背景技术：

2.现阶段很多地基土都是属于杂填土范围，此种特殊土形成原因有建筑废料填埋、生活垃圾的堆积等，对于这一类特殊土主要处理方法不多，但是现阶段已有相当多的工程处理经验，并且产生了一些地基处理的方法，由于强夯法具有工艺简单、施工设备机具操作简便、适用性强、效果明显等优点，继而在处理杂填土地基中属于经常使用的方案。强夯法也可应用于工业与民用建筑、重型构筑物、设备基础、机场跑道、堤坝、公路和铁路路基、贮仓、堆场、油罐、桥梁、飞机场跑道及港口码头、核电站、人工岛等。
3.室内强夯模型实验对于采取强夯法处理不良地基的方案有着举足轻重的指导意义，现有模型实验设备夯击时，一般手动把夯锤提到指定的高度，然后使其自由落体对土样产生夯击。这种方法费时费力，由于人力的局限性，模型实验的夯锤质量不宜过大。而且每次夯锤提升的高度无法精确的控制，所以每次对土样产生的冲击能和理论上有偏差。并且这种方法会产生每次夯击时夯锤的落点无法完全的重合，这样会一定程度影响实验数据，对模型实验的结果产生偏差。如此操作试验不但繁琐而且会浪费大量时间成本，严重时影响工程进度，因此本实用新型进行了技术创新以解决上述问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中强夯模型实验里，操作者需要手持夯锤来进行升降，存在无法精确控制每次夯锤提升的高度和夯锤每次落点无法完全重合，从而导致实验数据不精确的问题，本实用新型提供一种强夯模型实验的夯锤起吊装置，结构简单，操作方便，有效的解决了现有技术中存在的技术问题。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
6.一种强夯模型实验的夯锤起吊装置，包括顶梁、两组立柱、转动曲柄、夯锤组件和升降组件；两组立柱分别垂直连接在顶梁的两端呈冂型结构，所述冂型结构直立在地面上，且两组立柱的相对面沿着竖直方向设有滑动轨道，所述升降组件装配在顶梁上，且升降组件的两端分别在两组立柱的滑动轨道上滑动设置，所述转动曲柄设置在一个立柱上，升降组件的控制端与转动曲柄连接，通过转动曲柄控制升降组件进行升降工作；所述夯锤组件装配在升降组件上，通过升降组件的升降调节控制夯锤组件在试验土地上的夯击试验。
7.优选的，升降组件包括钢丝绳和横梁；所述横梁的两端分别滑动在两组立柱的滑动轨道内，所述夯锤组件装配在横梁上，所述钢丝绳的一端连接横梁，另一端经顶梁延伸至转动曲柄内，通过转动曲柄拉伸钢丝绳带动横梁在两组立柱的滑动轨道内滑动升降。
8.进一步的，钢丝绳的数量为两根且长度相等，分别在横梁的两侧设置。
9.进一步的，夯锤组件包括滑轮、尼龙绳和夯锤；所述滑轮装配在横梁上，所述尼龙绳的一端穿过滑轮与夯锤连接，用于牵引夯锤。
10.更进一步的，尼龙绳的长度大于顶梁至地面的高度。
11.优选的，两组立柱的长度均相等。
12.优选的，两组立柱上沿着柱体的长边方向设有刻度线。
13.优选的，两组立柱上所设置的滑动轨道内设有刻度线。
14.优选的，两组立柱的底部分别安装在底座上。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
16.本实用新型提供了一种强夯模型实验的夯锤起吊装置，两组立柱分别垂直连接在顶梁的两端形成冂型结构，升降组件装配在顶梁上，通过转动曲柄实现在冂型结构内的升降滑动，夯锤组件装配在升降组件上，通过升降组件的升降调整，进行夯击试验，和以往的模型实验相比较，本实用新型可以利用滑轮较大的节省人力，较少了人力局限性对强夯模型实验的限制。通过横梁的上下滑动可以精确控制夯锤下落的高度以及使每次夯锤的落点一致。这样可以保证试验的连续性和试验结果的可靠性。大量节省人力成本和时间成本，使得夯锤下落的调节更加简便和精确。保证试验结果的准确性。总体上更加方便操作和调整、容易上手操作。
17.进一步的，横梁通过钢丝绳连接在顶梁上，钢丝绳经顶梁延伸至转动曲柄内，通过转动曲柄拉伸钢丝绳带动横梁在两组立柱的滑动轨道内滑动升降，有效的控制夯锤下落的高度，提高了控制的精确性。
18.更进一步的，钢丝绳的数量为两根且长度相等，分别在横梁的两侧设置，使得横梁在升降过程中保持平衡，避免横梁晃动，保证了夯锤下落点的精准性，提高了控制的精确性。
19.更进一步的，滑轮可以改变夯锤的施力方向，也可以根据实验的情况选用不同的滑轮组合，尼龙绳用于牵引夯锤，为夯锤传递上升力，夯锤通过自身重力势能对试验土地产生冲击势能。
20.更进一步的，尼龙绳的长度大于顶梁至地面的高度，可以有效地对夯锤进行牵引，避免长度太短而滑出滑轮。
21.进一步的，两组立柱的长度均相等，保证了升降组件和夯锤工作的稳定性，提高了夯锤下来的精确性。
22.进一步的，两组立柱上沿着柱体的长边方向设有刻度线，有效地确定了滑轮的精确高度。
23.进一步的，两组立柱上所设置的滑动轨道内设有刻度线，当钢丝绳进行收放时，则横梁可以通过滑动轨道进行上下的平移，对比着滑动轨道上面的刻度确定夯锤下落的具体高度，从而产生夯锤每次下落不同高度的效果。
24.进一步的，两组立柱的底部分别安装在底座上，保证了整体装置的稳定性，保证了测试的精确性。
附图说明
25.图1为本实用新型中强夯模型实验的夯锤起吊装置的结构示意图。
26.图中：1-顶梁；2-立柱；3-钢丝绳；4-滑轮；5-转动曲柄；6-滑动轨道；7
‑ꢀ
尼龙绳；8-夯锤；9-底座；10-横梁。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
30.参见图1，本实用新型一个实施例中，提供了一种强夯模型实验的夯锤起吊装置，结构简单，操作方便，有效的解决了现有技术中存在的技术问题。
31.具体的，该强夯模型实验的夯锤起吊装置，包括顶梁1、两组立柱2、转动曲柄5、夯锤组件和升降组件；两组立柱2分别垂直连接在顶梁1的两端呈冂型结构，所述冂型结构直立在地面上，且两组立柱2的相对面沿着竖直方向设有滑动轨道6，所述升降组件装配在顶梁1上，且升降组件的两端分别在两组立柱2的滑动轨道6上滑动设置，所述转动曲柄5设置在一个立柱2上，升降组件的控制端与转动曲柄5连接，通过转动曲柄5控制升降组件进行升降工作；所述夯锤组件装配在升降组件上，通过升降组件的升降调节控制夯锤组件在试验土地上的夯击试验。
32.具体的，升降组件包括钢丝绳3和横梁10；所述横梁10的两端分别滑动在两组立柱2的滑动轨道6内，所述夯锤组件装配在横梁10上，所述钢丝绳3 的一端连接横梁10，另一端经顶梁1延伸至转动曲柄5内，通过转动曲柄5 拉伸钢丝绳3带动横梁10在两组立柱2的滑动轨道6内滑动升降，有效的控制夯锤下落的高度，提高了控制的精确性。
33.具体的，钢丝绳3的数量为两根且长度相等，分别在横梁10的两侧设置，分别在横梁的两侧设置，使得横梁在升降过程中保持平衡，避免横梁晃动，保证了夯锤下落点的精准性，提高了控制的精确性。
34.具体的，夯锤组件包括滑轮4、尼龙绳7和夯锤8；所述滑轮4装配在横梁10上。所述尼龙绳7的一端穿过滑轮4与夯锤8连接，用于牵引夯锤8，夯锤8通过自身重力势能对试验土地产生冲击势能。
35.具体的，尼龙绳7的长度大于顶梁1至地面的高度，可以有效地对夯锤进行牵引，避免长度太短而滑出滑轮。
36.具体的，两组立柱2的长度均相等，保证了升降组件和夯锤工作的稳定性，提高了夯锤下来的精确性。
37.具体的，两组立柱2上沿着柱体的长边方向设有刻度线，有效地确定了滑轮的精确高度。
38.具体的，两组立柱2上所设置的滑动轨道内设有刻度线，当钢丝绳进行收放时，则横梁可以通过滑动轨道进行上下的平移，对比着滑动轨道上面的刻度确定夯锤下落的具体高度，从而产生夯锤每次下落不同高度的效果。
39.具体的，两组立柱2的底部分别安装在底座9上，保证了整体装置的稳定性，保证了测试的精确性。
40.本实用新型中通过顶梁1、横梁10和两组立柱2组成，两组立柱2是为了支撑整体装置，顶梁1首先是为连接两组立柱10，其次也可以为横梁10提供升降力。横梁通过两根钢丝绳3与顶梁1相连，通过立柱2内侧的滑动轨道6 与立柱2相连。通过顶梁1连接钢丝绳3的牵引和两侧带有刻度尺的滑动轨道 6可以调节横梁10距离土样的精确距离。横梁下面设置滑轮4，通过尼龙绳7 来牵引夯锤8，利用滑轮4将夯锤8提到滑轮最顶端使其自由落体。这样可以既可以节省人力也可以精确控制夯锤提升的高度和夯锤8的落点。
41.本实用新型中，上横梁，提供稳固器械的力矩以保持安全，顶梁1需选用刚度大的材料，尽量减少因夯锤重量带来的变形。立柱2为装置提供支撑力，并且立柱上面有刻度从而确定滑轮的精确高度。钢丝绳3将顶梁1和横梁10 相连接，可以通过钢丝绳3的收放调节下横梁的高度，从而可知夯锤8每次提升的高度。滑轮4改变夯锤8的施力方向，也可以根据实验的情况选用不同的滑轮组合。转动曲柄5通过转动转动曲柄，可以将钢丝绳3进行收放，从而调节每次夯锤8的下落高度。滑动轨道6当钢丝绳进行收放时，则下横梁可以通过滑动轨道进行上下的平移，对比着滑动轨道6上面的刻度确定夯锤下落的具体高度，从而产生夯锤每次下落不同高度的效果。尼龙绳7牵引夯锤8，为夯锤8传递上升力。夯锤8通过其重力势能对土样产生冲击势能。底座9起支撑和保持装置稳定作用。横梁10的竖直面上通过上面的钢丝绳进行固定，通过滑动轨道6在水平面上卡住横梁10，使其只能通过钢丝绳3的牵引进行上下的滑动，通过上下滑动来改变横梁10的高度从而改变夯锤8下落的高度。
42.整个装置是通过焊接将两根立柱2和顶梁1及底座9连接起来构成装置的骨架，用螺丝将滑动轨道6固定在两根立柱2的内侧，用钢丝绳3和滑动轨道 6将横梁10进行固定，转动转动曲柄5通过收放钢丝绳3升降横梁10来确定夯锤8下落高度，将滑轮4固定在下横梁的下方来进行夯锤8的升降。
43.实施例
44.提供一种强夯模型实验的夯锤起吊装置，在使用时：
45.步骤1，在每次夯击实验前，确定好此次夯击高度。
46.步骤2，通过转动转动曲5对钢丝绳3进行收放，从而升降横梁10，比对立柱2上面的刻度精确地确定出夯击的高度。
47.步骤3，用尼龙绳7牵引夯锤8，将夯锤8放在埋置传感器位置的最上的土层。通过组合滑轮来把夯锤垂直提到滑轮的顶端。然后使夯锤自由落体夯击土样。
48.步骤4，待一次夯击完毕，重复上述步骤，对土样进行重复夯击。
49.对比例
50.传统强夯模型试验操作繁琐并且调整困难，操作步骤顺序和难点大致如下：
51.步骤1，传统强夯模型需要手动提升夯锤，这对模型试验所用的夯锤质量产生一定的局限性。
52.步骤2，将传感器埋置在每层土样中的固定位置，在土样最上层标明各层传感器的
位置，通过手动瞄准，这样会使夯锤下落的位置存在一些偏差，从而影响埋置于固定位置传感器接收数据的准确性。
53.步骤3，将试验箱置于夯锤下，手动提起夯锤，用钢尺测出夯锤底部距离图样的距离。该距离就是夯锤锤击高度。但由于人力的局限性，手持夯锤测得的高度会发生细微的变化，这会对实验结果产生一定的影响。
54.依据以上内容可知试验前期准备需要耗费大量调整仪器时间和人力，本实施例简化操作步骤，使得试验准备调整时间大幅度减少，使得试验更加便捷更加省时省力。
55.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。