野外测试孔回填夯实装置

1.本实用新型涉及钻孔回填技术领域，具体而言，涉及一种野外测试孔回填夯实装置。


背景技术：

2.寒区工程设计与施工过程中涉及到的关键参数，如土体抗剪强度指标、冻胀系数、导热系数、密度、含水率等的获取，离不开现场钻孔取样；冻土区局部地温和水分变化长期监测也需要现场钻孔埋设各种测试元件，因能源调查、科研等需求，有的钻孔深度达数百米。已有钻孔的回填方法是：对于浅层孔采取原样或就近取土回填；对于深孔，尤其是沿孔深在不同深度范围内布设了监测元件的深孔，大多数采用细砂灌入回填，这种方式不仅无法保证回填土是否到达钻孔下部，更无法保证回填土的夯实，从而可能导致测试孔内存在空气流通，促使所测土层的温度等监测数据存在相互补偿，不能真实地反映监测地层的地温等情况。另外，不同的土体持水能力、导热性能等不同，采用细砂替代原样也会导致一定的差异性。目前野外测试孔填土夯实所采用的方法是：将长期观测传感器下入测试孔之后，是直接将打钻时打出的土壤铲入测试孔，并用铁锹拍实。填土结束后，往往有大部分打钻所打出的土没有填入，测试孔就已经满了，无法再继续填入。
3.经发明人研究发现，现有的测试孔回填存在如下缺点：
4.目前的填土夯实方法导致钻孔下部土壤未夯实或直接没有填土，无法保证钻孔下部夯实，尤其在孔深较深的情况下，由于孔径较小，夯实土壤会架于测试孔中部，测试孔底部难以进入填土，存在空气对流情况，因此，测试孔下部所测土层温度等数据不能代表真实数据，对测量精度造成了影响。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种野外测试孔回填夯实装置，其能够提高测试孔的回填密实度，不易存在空心部位，不易存在空气对流，进而能提高测试结果的准确性。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.本实用新型提供一种野外测试孔回填夯实装置，包括：
8.电源、筛选机构和夯实机构，所述筛选机构包括驱动器和筛网，所述驱动器与所述电源电连接，所述驱动器与所述筛网连接，用于带动所述筛网振动；所述夯实机构包括手持式振动电机、弹簧管和振动压头，所述手持式振动电机与所述电源电连接，所述手持式振动电机通过所述弹簧管与所述振动压头连接，用于驱动所述振动压头运动。
9.在可选的实施方式中，所述筛选机构还包括机架，所述机架用于定位于地面，所述筛网与所述机架活动连接，所述驱动器用于带动所述筛网相对于所述机架运动。
10.在可选的实施方式中，所述机架包括定位筒和多个支脚，所述多个支脚均与所述定位筒连接，所述多个支脚在所述定位筒的周向上间隔排布，每个所述支脚上设置有供螺丝或螺钉穿设的固定孔，所述多个支脚用于支撑于地面上。
11.在可选的实施方式中，每个所述支脚上均设置有连接绳，所述连接绳上连接有螺钉或螺丝。
12.在可选的实施方式中，所述固定孔设置为条形孔。
13.在可选的实施方式中，所述驱动器包括支撑座以及振动式电机，所述支撑座用于固定于地面，所述振动式电机与所述支撑座连接。
14.在可选的实施方式中，所述振动式电机与所述支撑座通过减振组件连接。
15.在可选的实施方式中，所述电源设置有两个电插孔，所述驱动器以及所述手持式振动电机均设置有电插头，所述驱动器的电插头以及所述手持式振动电机的电插头分别与所述两个电插孔可分离地插接。
16.在可选的实施方式中，所述弹簧管的一端与所述手持式振动电机的输出轴可拆卸地连接；所述弹簧管的另一端与所述振动压头可拆卸地连接。
17.在可选的实施方式中，所述弹簧管的两端均设置有内螺纹；所述输出轴以及所述振动压头上均设置有外螺纹，所述内螺纹与对应的所述外螺纹螺接。
18.本实用新型实施例的有益效果是：
19.综上所述，本实施例提供的野外测试孔回填夯实装置，在进行测试孔回填时，先将筛选机构的筛网架设在测试孔上方，筛网的中部大致与测试孔的轴线对齐。然后，启动驱动器，驱动器带动筛网运动，筛网上的回填料经过筛选后符合粒度要求的直接落入到测试孔中参与回填，由于较大颗粒的回填料被筛网筛选出来，不会进入测试孔，不会出现回填时卡在测试孔中造成堵塞测试孔的情况，保证回填密实度。同时，在填料进入测试孔回填测试孔的过程中，振动压头在弹簧管的牵引下放入测试孔中，利用手持式振动电机带动弹簧管运动，通过弹簧管将动力传输至振动压头，从而利用振动压头夯实填料，如此，在填料粒度合适的前提下，利用振动压头夯实填料，使得填料不会卡在测试孔中，并且填料的结合紧密，不易出现空气段，测试孔的回填质量高。在夯实填料的过程中，从测试孔的底部逐渐向上回填，振动压头的高度不断提升。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型实施例的野外测试孔回填夯实装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例的电源和防水壳的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例的机架的结构示意图；
24.图4为本实用新型实施例的夯实机构的结构示意图。
25.图标:
26.001-测试孔；100-电源；200-筛选机构；210-驱动器；211-支撑座；212-减振组件；213-振动式电机；220-筛网；230-机架；231-定位筒；232-支脚；233-固定孔；300-夯实机构；310-手持式振动电机；320-弹簧管；330-振动压头；400-防水壳；410-防尘盖。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
32.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.目前，钻孔回填尤其是野外测试孔001的回填作业，一般就地取材，将从钻孔获得的土料直接回填到孔中，利用铁锹或其他工件夯实。由于孔径和孔深的限制因素，填土难以完全填充孔，孔中尤其是孔底部易存在中空段，填土效果差，孔中布设的传感器所获取的测试结果准确性差。
34.鉴于此，设计者设计了一种野外测试孔001回填夯实装置，能够使回填材料顺利地到达孔底，从孔底逐步往孔口回填，提高测试孔001的回填密实度，不易存在空心部位，不易存在空气对流，进而能提高测试结果的准确性。
35.请参阅图1-图4，本实施例中，野外测试孔001回填夯实装置包括电源100、筛选机构200和夯实机构300，筛选机构200包括驱动器210和筛网220，驱动器210与电源100电连接，驱动器210与筛网220连接，用于带动筛网220振动；夯实机构300包括手持式振动电机310、弹簧管320和振动压头330，手持式振动电机310与电源100电连接，手持式振动电机310通过弹簧管320与振动压头330连接，用于驱动振动压头330运动。
36.本实施例提供的野外测试孔001回填夯实装置的使用方式如下：
37.在进行测试孔001回填时，先将筛选机构200的筛网220架设在测试孔001上方，筛
网220的中部大致与测试孔001的轴线对齐。然后，启动驱动器210，驱动器210带动筛网220运动，筛网220上的回填料经过筛选后符合粒度要求的直接落入到测试孔001中参与回填，由于较大颗粒的回填料被筛网220筛选出来，不会进入测试孔001，不会出现回填时卡在测试孔001中造成堵塞测试孔001的情况，保证回填密实度。同时，在填料进入测试孔001回填测试孔001的过程中，振动压头330在弹簧管320的牵引下放入测试孔001中，利用手持式振动电机310带动弹簧管320运动，通过弹簧管320将动力传输至振动压头330，从而利用振动压头330夯实填料，如此，在填料粒度合适的前提下，利用振动压头330夯实填料，使得填料不会卡在测试孔001中，并且填料的结合紧密，不易出现空气段，测试孔001的回填质量高。在夯实填料的过程中，从测试孔001的底部逐渐向上回填，振动压头330的高度不断提升，从而实现从孔底逐步向孔口的回填作业。
38.本实施例中，可选的，电源100设置为可充电电池，电源100的外部设置有防水壳400，防水壳400与电源100之间设置有散热件，并且防水壳400的外部设置有散热鳍片。如此，电源100作业过程中产生的热量从散热件传递至防水壳400，从而将热量散发到空气中，电源100的散热性能好，不易因高温损坏。散热件可以是导热硅脂层等。
39.应当理解，防水壳400上设置有三个通孔，电源100上设置有三个电插孔，三个通孔分别与三个电插孔一一对应连通。并且，在每个通孔的孔壁上均设置有防水圈，防水圈与插入通孔以及电插孔的部件密封连接，从而提高密封性，防水性能好。三个电插孔中的一个插接有充电适配器，充电适配器能与市电或其他发电设备连接，从而为电源100充电。
40.进一步的，防水壳400上设置有提手，便于移动电源100。
41.进一步的，防水壳400上设置有防尘盖410，防尘盖410的数量与通孔的数量相等，每个通孔处设有一个防尘盖410，防尘盖410可以与防水壳400可转动地连接，从而打开或关闭对应的通孔。
42.本实施例中，可选的，筛选机构200还包括机架230，机架230用于定位在地面上。筛网220与机架230活动连接，驱动器210用于带动筛网220相对于机架230运动。进一步的，机架230包括定位筒231和多个支脚232，多个支脚232均与定位筒231连接，多个支脚232在定位筒231的周向上间隔排布，每个支脚232上设置有供螺丝或螺钉穿设的固定孔233，多个支脚232用于支撑于地面上，并且通过螺钉或螺丝固定在地面。例如，本实施例中，支脚232的数量为三个，三个支脚232固定在定位筒231的同一端且在定位筒231的周向上均匀间隔排布。进一步的，每个支脚232上设置有一根连接绳，连接绳上连接有螺钉或螺丝。螺钉和螺丝通过连接绳与支脚232连接，当螺丝或螺钉旋出地面后，不需要单独收集起来，且不易丢失，使用方便。应当理解，连接绳可以是弹性绳。进一步的，固定孔233设置为在定位筒231的径向延伸的条形孔，螺钉穿设在固定孔233中，能够根据需求在固定孔233中调整位置，避免螺钉或螺丝旋入地底时与岩石接触，易于旋入地底。
43.可选的，驱动器210包括支撑座211、减振组件212和振动式电机213，支撑座211用于固定于地面，振动式电机213通过减振组件212与支撑座211连接。减振组件212可以设置为减振弹簧。振动式电机213具有电插头，电插头与电源100上的一个电插孔可分离地插接，也即，电插头能够插接在对应的电插孔中，从而通过电源100为振动式电机213提供电能。并且，在不需要使用振动式电机213时，将电插头拔离电插孔，各自独立，便于收纳和输送。
44.本实施例中，可选的，弹簧管320的一端与手持式振动电机310的输出轴可拆卸地
连接；弹簧管320的另一端与振动压头330可拆卸地连接。例如，弹簧管320的两端均设置有内螺纹；输出轴以及振动压头330上均设置有外螺纹，内螺纹与对应的外螺纹螺接。
45.应当理解，在回填测试孔001的过程中，至下而上进行回填，拉力通过振动式电机213传递至弹簧管320和振动压头330，当弹簧管320提拉受阻时，可以使振动式电机213反转，弹簧管320能够自动至下而上运动，降低故障率。
46.本实施例提供的野外测试孔001回填夯实装置，自动化程度高，测试孔001回填后不易存在空鼓段，回填质量高。
47.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。