一种旁压试验装置及方法与流程

1.本技术涉及岩土力学的领域，尤其是涉及一种旁压试验装置及方法。


背景技术：

2.旁压试验是将圆柱形的旁压器竖直地放入土中，利用旁压器的扩张，对周围土体施加均匀压力，测量径向压力和变形的关系，即可求得地基土在水平方向的应力应变关系。按将旁压器设置土中的方式不同，旁压仪分为预钻式、自钻式和压入式三种。预钻式旁压试验应保证成孔质量，钻孔直径与旁压器直径应良好配合，防止孔壁坍塌。
3.当操作人员利用预钻式进行旁压试验时，由于实际的勘测现场条件较为复杂，预成孔的内侧壁上可能存在部分凸起的碎石，这些碎石一方面有可能阻挡旁压仪的下降，另一方面凸起的虽然有可能对于旁压仪的表面造成损伤，从而影响正常的勘测活动。


技术实现要素：

4.为了保护旁压仪，保证旁压试验的正常进行，本技术提供一种旁压试验装置及方法。
5.本技术提供的一种旁压试验装置及方法采用如下的技术方案：一种旁压试验装置，包括穿设于预成孔内的旁压仪、连通于所述旁压仪上的管道，所述管道上套设有用于与所述旁压仪固定连接的固定套筒，所述固定套筒上套设有安装台，所述安装台上设置有多个弧形板，所述弧形板与所述预成孔的内侧壁滑移配合，所述安装台上设置于用于驱动所述弧形板移动的直线驱动组件。
6.通过采用上述技术方案，操作人员使得旁压仪沿预成孔向下移动，当旁压仪移动时，操作人员利用直线驱动组件使得弧形板移动，当弧形板移动至最底端时，多个弧形板配合将旁压仪包围，此时弧形板的设置有利于防止预成孔内侧壁上的碎石对旁压仪造成损伤，当旁压仪到达指定位置之前，操作人员再次利用直线驱动组件将弧形板移开，弧形板以及直线驱动组件的设置有利于保证旁压试验的正常进行。
7.优选的，所述直线驱动组件包括设置于所述弧形板上的连接板、穿设于所述连接板上的丝杆，所述丝杆与所述连接板螺纹配合，所述直线驱动组件设置有多组，所述直线驱动组件与所述弧形板一一对应，所述安装台上设置有用于驱动所述丝杆转动的动力件。
8.通过采用上述技术方案，操作人员利用动力件驱动丝杆转动，丝杆转动带动连接板沿丝杆的长度方向移动，连接板移动带动弧形板移动，从而方便操作人员控制弧形板升降，进而方便操作人员控制弧形板的位置。
9.优选的，所述动力件包括转动安装于所述安装台上的内齿圈、设置于所述安装台上的电机支架以及安装于所述电机支架上的驱动电机，所述丝杆上均固定套设有转动齿轮，所述转动齿轮与所述内齿圈相互啮合，所述驱动电机的输出轴上固定套设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述内齿圈相互啮合。
10.通过采用上述技术方案，操作人员启动驱动电机，驱动电机的输出轴转动带动驱
动齿轮转动，驱动齿轮转动使得内齿圈转动，内齿圈转动使得多个转动齿轮同时转动，转动齿轮使得丝杆转动，丝杆转动使得连接板沿丝杆的长度方向移动，连接板移动带动弧形板移动，动力间的设置方便操作人员控制多个弧形板同时移动。
11.优选的，所述弧形板相互靠近的侧面上固定连接定位块，所述定位块上固定连接有燕尾块，所述连接板上开设有用于与所述燕尾块滑移配合的燕尾槽，所述燕尾块上固定连接有弹簧，所述弹簧远离所述燕尾块的一端与所述燕尾槽的内端面固定连接。
12.通过采用上述技术方案，操作人员先拉动弧形板使得弧形板远离固定套筒，弧形板移动带动定位块移动，定位块移动使得燕尾块移动，此时弹簧处于压缩状态，当操作人员使得弧形板下降时，操作人员松开弧形板，定位块在弹簧的弹力作用下带动弧形板移动，从而使得弧形板紧贴旁压仪，进而减小旁压仪与弧形板之间的间隙，从而减小旁压仪与预成孔内侧壁之间的间隙。
13.优选的，所述定位块靠近所述固定套筒的端部上设置有滑块，所述固定套筒上端的外表面上开设有用于与所述滑块滑移配合的环形槽，所述滑块上转动安装有多个第一滚珠，所述第一滚珠与所述固定套筒的外侧壁滚动连接。
14.通过采用上述技术方案，第一滚珠的设置方便固定滑块的移动，弧形槽的设置方便容纳滑块，当滑块移动至弧形槽时，滑块在弹簧弹力的作用下插入弧形槽内，从而锁定弧形板的位置，此时，弧形板靠近固定套筒，安装台与旁压仪之间的间隙有利于收纳弧形板，进而使得旁压仪能够能贴紧预成孔的内存壁。
15.优选的，所述弧形板的底部间隔开设有多个安装槽，所述安装槽的内侧壁上转动安装有卡爪，所述卡爪倾斜设置，所述安装槽的内侧壁上固定连接有扭簧，所述扭簧另一端与所述卡爪固定连接。
16.通过采用上述技术方案，卡爪倾斜设置有利于阻挡伸出预成孔的内侧壁一端距离的碎石对于旁压仪的破坏，扭簧的设置有利于复位卡爪。
17.优选的，所述固定套筒上固定连接有工作台，所述安装台与所述固定套筒转动连接，所述工作台上设置有用于驱动所述安装台旋转的转动组件，所述转动组件包括安装于所述工作台上的蜗杆、穿设于所述工作台上的驱动杆、固定连接于所述安装台上的外齿圈，所述驱动杆与所述工作台转动连接，所述驱动杆一端固定套设有用于与所述蜗杆啮合的蜗轮，所述驱动杆另一端固定套设有用于与所述外齿圈啮合的主动齿轮；所述蜗杆上固定套设有卷线辊，所述卷线辊上绕设有测距绳，所述测距绳一端设置于所述卷线辊上，所述测距绳另一端设置于所述预成孔外。
18.通过采用上述技术方案，当操作人员使得旁压仪下降时，测距绳带动蜗杆转动，蜗杆转动使得蜗轮转动，蜗轮转动使得驱动杆转动，驱动杆转动使得主动齿轮转动，转动齿轮转动使得外齿圈转动，外齿圈转动带动安装台转动，安装台转动带动弧形板转动，从而使得旁压仪以及弧形板下降更加顺畅。
19.优选的，所述测距绳远离所述卷线辊的端部设置有安装于地面上的安装架，所述安装架上安装有动力电机，动力电机的输出轴上固定连接有收卷辊，所述收卷辊与所述测距绳固定连接。
20.通过采用上述技术方案，操作人员启动动力电机，动力电机的输出轴转动使得收卷辊转动，收卷辊收卷测距绳从而使得旁压仪上升，收卷辊以及测距绳的设置方便操作人
员调节旁压仪的位置，从而使得旁压仪精确对准待测位置。
21.本技术提供的一种旁压试验方法采用如下的技术方案：包括如下步骤：s1、利用钻孔机械钻出预成孔；s2、将旁压仪放入预成孔，利用直线驱动组件使得弧形板下降，多个弧形板配合保护旁压仪；s3、使得旁压仪下降，弧形板随旁压仪下降而转动，进而保证旁压仪不受碎石损伤；s4、再次利用直线驱动组件收起弧形板，接着利用测距绳使得旁压仪到达待测位置；s5、利用加压装置以及旁压仪进行数据测量；s6、利用动力电机、收卷辊以及测距绳的配合回收旁压仪。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.操作人员使得旁压仪沿预成孔向下移动，当旁压仪移动时，操作人员利用直线驱动组件使得弧形板移动，当弧形板移动至最底端时，多个弧形板配合将旁压仪包围，此时弧形板的设置有利于防止预成孔内侧壁上的碎石对旁压仪造成损伤，当旁压仪到达指定位置之前，操作人员再次利用直线驱动组件将弧形板移开，弧形板以及直线驱动组件的设置有利于保证旁压试验的正常进行；2.第一滚珠的设置方便固定滑块的移动，弧形槽的设置方便容纳滑块，当滑块移动至弧形槽时，滑块在弹簧弹力的作用下插入弧形槽内，从而锁定弧形板的位置，此时，弧形板靠近固定套筒，安装台与旁压仪之间的间隙有利于收纳弧形板，进而使得旁压仪能够能贴紧预成孔的内存壁；3.当操作人员使得旁压仪下降时，测距绳带动蜗杆转动，蜗杆转动使得蜗轮转动，蜗轮转动使得驱动杆转动，驱动杆转动使得主动齿轮转动，转动齿轮转动使得外齿圈转动，外齿圈转动带动安装台转动，安装台转动带动弧形板转动，从而使得旁压仪以及弧形板下降更加顺畅。
附图说明
23.图1是本技术实施例的旁压试验装置的结构示意图。
24.图2是本技术实施例的转动组件的结构示意图。
25.图3是本技术实施例的动力件的结构示意图。
26.图4是图3中a处的放大示意图。
27.图5是本技术实施例的安装架的结构示意图。
28.附图标记说明：1、旁压仪；11、管道；12、弧形板；121、安装槽；122、卡爪；123、连接杆；124、扭簧；125、螺旋槽；13、固定套筒；131、环形槽；2、直线驱动组件；21、连接板；211、弧形槽；212、第二滚珠；213、燕尾槽；22、丝杆；3、安装台；31、电机支架；4、定位块；41、滑块；411、第一滚珠；42、燕尾块；43、弹簧；5、动力件；51、转动齿轮；52、内齿圈；53、驱动电机；54、驱动齿轮；6、工作台；61、转动架；7、转动组件；71、蜗杆；711、卷线辊；712、测距绳；72、驱动杆；73、外齿圈；74、蜗轮；75、主动齿轮；8、安装架；81、安装板；811、连通孔；82、支撑腿；83、固定板；831、安
装孔；84、固定架；85、收卷辊；86、动力电机；87、加压装置；9、预成孔。
具体实施方式
29.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种旁压试验装置。参照图1、图2，旁压试验装置包括设置于预成孔9内的旁压仪1、管道11、弧形板12以及直线驱动组件2。
31.参照图1、图2，旁压仪1呈圆柱状，管道11为柔性管道11，管道11一端与旁压仪1相连接，管道11另一端延伸出预成孔9。管道11靠近旁压仪1的端部上套设有固定套筒13，固定套筒13与旁压仪1的上表面固定连接。固定套筒13上套设有安装台3，安装台3与固定套筒13转动连接。安装台3上设置有弧形板12，弧形板12设置有两个，两个弧形板12关于安装台3的轴线对称布置，且弧形板12上均开设有螺旋槽125。
32.参照图1、图2，安装台3上设置有用于驱动弧形板12移动的直线驱动组件2，直线驱动组件2包括连接板21以及丝杆22。连接板21水平设置，连接板21靠近固定套筒13的内侧壁上开设有弧形槽211，弧形槽211的内侧壁上转动安装有多个第二滚珠212，第二滚珠212与固定套筒13的外侧壁滚动配合，第二滚珠212的设置方便连接板21移动。丝杆22竖直设置，丝杆22的顶端与安装台3的底面转动连接，且丝杆22穿过连接板21，丝杆22与连接板21螺纹配合。
33.参照图3、图4，弧形板12靠近固定套筒13的内侧壁上设置有定位块4，定位块4与弧形板12的上端固定连接，且定位块4远离弧形板12的端部固定连接有滑块41。固定套筒13上端的外表面上开设有环形槽131，滑块41与弧形槽211的内侧壁滑移配合。滑块41远离定位块4的侧面呈弧形，且滑块41远离定位块4的侧面上转动安装有多个个第一滚珠411，第一滚珠411与固定套筒13的外表面滚动连接。
34.参照图3、图4，定位块4的底面上固定连接有燕尾块42，连接板21上沿自身长度方向开设有燕尾槽213，燕尾块42与燕尾槽213的内侧壁滑移配合。燕尾块42靠近弧形板12的侧面上固定连接有弹簧43，弹簧43远离燕尾块42的端部与燕尾槽213靠近相邻弧形板12的内侧壁固定连接。
35.参照图2、图3，安装台3上设置有用于驱动丝杆22转动的动力件5，动力件5包括转动齿轮51、内齿圈52、驱动电机53以及驱动齿轮54。转动齿轮51套设于丝杆22的上端，转动齿轮51与丝杆22固定连接。转动齿轮51设置有两个，两个转动齿轮51与两个丝杆22一一对应，且两个转动齿轮51均与安装台3转动连接。内齿圈52转动安装于安装台3的底面，内齿圈52的轴线与固定套筒13的轴线重合，且转动齿轮51与内齿圈52相互啮合。安装台3的底面固定连接有电机支架31，驱动电机53安装于电机支架31上，驱动电机53的输出轴朝向安装台3。驱动齿轮54套设于驱动电机53的输出轴上，驱动齿轮54与驱动电机53的输出轴固定连接，且驱动齿轮54与内齿圈52相互啮合。
36.参照图2、图3，操作人员启动驱动电机53，驱动电机53的输出轴转动带动驱动齿轮54转动，驱动齿轮54转动使得内齿圈52转动，内齿圈52转动调动两个转动齿轮51旋转，转动齿轮51旋转使得丝杆22转动，丝杆22转动带动连接板21沿丝杆22的长度方向移动。结合图4所示，当连接板21向上移动时，连接板21移动带动定位块4上升，此时弹簧43处于压缩状态，当定位块4移动至环形槽131处时，燕尾块42在弹簧43的作用下移动，燕尾块42移动带动定
位块4移动，定位块4使得滑块41插入环形槽131内，环形槽131与滑块41块的配合一方面有利于固定弧形板12的高度，另一方面定位块4移动带动弧形板12移动，弧形板12移动有利于减小弧形板12与预成孔9的内侧壁接触，从而使得旁压仪1与预成孔9的内侧壁接触，使得旁压仪1测量更加精确。第一滚珠411的设置有利于减少滑块41与固定套筒13外表面之间的摩擦力，进而使得弧形板12的移动更加顺畅。
37.参照图2、图3，弧形板12的底部开设有多个安装槽121，多个安装槽121间隔设置。弧形板12的底部倾斜设置有多个卡爪122，卡爪122与安装槽121一一对应，且卡爪122靠近弧形板12的端部穿设有连接杆123，连接杆123与卡爪122固定连接，连接杆123与弧形板12转动连接。连接杆123上套设有扭簧124，扭簧124一端与弧形板12固定连接，扭簧124另一端与卡爪122固定连接。卡爪122的设置有利于避免伸出预成孔9内侧壁的障碍物对旁压仪1造成损伤，扭簧124的设置方便卡爪122的复位。
38.参照图2、图3，固定套筒13上套设有工作台6，工作台6与固定套筒13固定连接，且工作台6设置于安装台3上方。工作台6上的设置有用于驱动安装台3旋转的转动组件7，转动组件7包括蜗杆71、驱动杆72以及外齿圈73。工作台6上设置有用于安装蜗杆71的转动架61，转动架61设置有两个，两个转动架61关于工作台6的轴线对称布置。蜗杆71设置有两个，两个转动架61与两个蜗杆71一一对应，且转动架61与蜗杆71转动连接。驱动杆72竖直穿设于工作台6内，驱动杆72与工作台6转动连接。驱动杆72靠近蜗杆71的端部上固定套设有蜗轮74，蜗杆71与蜗轮74相互啮合。驱动杆72远离蜗轮74的端部上设置有主动齿轮75，主动齿轮75与驱动杆72固定连接。
39.参照图2、图3，外齿圈73设置于安装台3上，外齿圈73与安装台3固定连接，外齿圈73与主动齿轮75相互啮合。操作人员使得蜗杆71转动，蜗杆71转动使得蜗轮74转动，蜗轮74转动使得驱动杆72转动，驱动杆72转动使得主动齿轮75转动，主动齿轮75转动使得外齿圈73转动，外齿圈73转动使得安装台3转动，安装台3转动带动弧形板12转动。
40.参照图1、图2，蜗杆71上均套设有卷线辊711，卷线辊711与蜗杆71固定连接，卷线辊711上设置有测距绳712，测距绳712一端与卷线辊711固定连接，测距绳712另一端延伸至于预成孔9外。测距绳712延伸至预成孔9外的端部处设置有安装架8，安装架8包括安装板81以及支撑腿82，安装板81上开设有用于通过管道11的连通孔811，且安装板81的上表面上安装有通过管道11为旁压仪1加压的加压装置87。支撑腿82一端与安装板81固定连接，支撑腿82另一端与地面固定连接，支撑腿82设置有两个，两个支撑腿82关于连通孔811的轴线对称布置。
41.参照图1、图5，两个支撑腿82上均固定连接有固定板83，安装板81的上表面固定连接有固定架84，固定架84上转动安装有收卷辊85。两个固定板83上开设有用于穿过测距绳712的安装孔831，安装孔831与测距绳712一一对应，测距绳712延伸出预成孔9的端部穿过安装孔831并与收卷辊85固定连接。固定架84上固定连接有动力电机86，动力电机86的输出轴与收卷辊85固定连接。操作人员启动动力电机86，动力电机86的输出轴转动使得收卷辊85转动，收卷辊85转动方便操作人员收卷测距绳712，进而方便操作人员控制旁压仪1的位置。
42.本技术实施例还公开一种旁压试验方法，包括如下步骤：s1、操作人员利用钻孔机械在预定位置先钻出预成孔9；
s2、操作人员将旁压仪1放入预成孔9，接着，操作人员启动驱动电机53，驱动电机53通过驱动齿轮54与内齿圈52的配合使得转动齿轮51以及丝杆22转动，丝杆22转动使得连接板21移动，移动板移动使得定位板以及弧形板12移动，弧形板12下降至旁压仪1旁，多个弧形板12配合保护旁压仪1；s3、操作人员使得旁压仪1下降，旁压仪1下降使得卷线辊711上的测距绳712延伸，蜗杆71随测距绳712延伸而转动，蜗杆71与蜗轮74的配合使得驱动杆72转动，驱动齿轮54通过主动齿轮75与外齿圈73的配合使得安装台3转动，从而使得弧形板12随旁压仪1下降而转动，进而保证旁压仪1不受碎石损伤；s4、当旁压仪1下降至离待测位置一段距离处时，操作人员再次利用直线驱动组件2收起弧形板12，接着操作人员利用测距绳712使得旁压仪1到达待测位置；s5、操作人员使用加压装置87以及旁压仪1进行数据测量；s6、操作人员启动动力电机86，动力电机86通过收卷辊85与测距绳712的配合回收旁压仪1。
43.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。