一种覆盖式夯实装置的制作方法

1.本发明涉及岩土工程基础施工用具技术领域，特别涉及一种覆盖式夯实装置。


背景技术：

2.相似模型试验是通过在按比例缩小的模型上进行试验以获取相关数据，其试验对象一般为按照比例缩小的实际结构。针对岩土工程技术领域，相似模型试验在模拟基坑开挖或地下工程建设过程方面具有十分突出的优点，可通过试验过程获得支护结构等研究对象的位移及内力变化规律。
3.岩土工程领域相似模型试验一般在模型箱内展开，在填筑一定厚度的相似材料后需要夯实以提高材料的密实度，达到模拟实际工程场地土体性质的效果。
4.然而目前工程中普遍使用的夯实设备大多存在体积大、噪声大、不易准确控制夯实力度等缺点而不适合室内试验使用；常见的小型夯实机具较为笨重，单次夯击面积较小，手动夯实机具需要人工多次垂直提升重物，在狭小的模型箱内费时费力，而自动夯实机具以汽油或柴油作为燃料，不仅噪声大，在试验室内更是成为一大安全隐患；常见的小型电动夯实机具针对模型试验难以控制夯实力度。整体而言，现有的夯实设备均存在针对模型箱边缘靠近侧壁处土体的夯实效果较差的问题，且整体夯实力度难以控制，往往达不到理想效果。


技术实现要素：

5.基于此，本发明的目的是提供一种覆盖式夯实装置，用于解决现有技术中的夯实设备夯实效果较差、且整体夯实力度难以控制的技术问题。
6.本发明提出一种覆盖式夯实装置，用于对模型箱内的土体进行夯实处理，所述覆盖式夯实装置包括支撑组件和夯实组件；
7.所述支撑组件包括对称设置的第一滑轨支架和第二滑轨支架，所述第一滑轨支架和所述第二滑轨支架上分别设有第一挑梁和第二挑梁，所述第一挑梁和所述第二挑梁之间连接有第一角钢横梁和第二角钢横梁，所述第一挑梁、第二挑梁、第一角钢横梁及第二角钢横梁四者围合成一矩形框；
8.所述夯实组件包括覆盖在所述模型箱内土体上层的夯实板、分别设置在所述第一角钢横梁和所述第二角钢横梁上的第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和所述第二滑轮上分别绕设有缆绳，所述缆绳的一端连接有一伸缩环框，所述伸缩环框正对所述夯实板的一侧设有多个吊舱，所述吊舱内堆叠有多个配重体。
9.上述覆盖式夯实装置，通过夯实板覆盖待夯实面，有效地解决了模型箱边缘处土体无法达到理想夯实效果的问题，同时也能均匀夯实模型箱内土体，其次，操作人员可调节吊舱内配重体的数量，来控制夯实力度，解决了现有技术中的夯实设备夯实效果较差、且整体夯实力度难以控制的技术问题。
10.进一步地，所述覆盖式夯实装置，其中，所述第一挑梁滑动设于所述第一滑轨支架
上，所述第一滑轨支架上设有若干个第一螺栓孔，所述第一螺栓孔沿所述第一滑轨支架的长度方向间隔分布，所述第一挑梁上设有第一螺栓，所述第一螺栓可与任一所述第一螺栓孔配合锁定，以使所述第一挑梁锁定在第一滑轨支架上。
11.进一步地，所述覆盖式夯实装置，其中，所述第一挑梁上设有若干个第二螺栓孔，所述第二螺栓孔沿所述第一挑梁的长度方向间隔分布，所述第一角钢横梁上设有第二螺栓，所述第二螺栓可与任一所述第二螺栓孔配合锁定，以使所述第一挑梁固定连接所述第一角钢横梁。
12.进一步地，所述覆盖式夯实装置，其中，所述伸缩方框包括4个第一伸缩管结构，4个所述第一伸缩管结构首尾相连围合成一闭环的方框，相对设置的两个所述第一伸缩管结构之间连接有第二伸缩管结构。
13.进一步地，所述覆盖式夯实装置，其中，所述第一伸缩管结构包括套筒以及活动设于所述套筒相对两端的伸缩杆，所述第一伸缩管结构与所述第二伸缩管结构相同。
14.进一步地，所述覆盖式夯实装置，其中，所述吊舱包括圆形底盘、设于所述圆形底盘上的舱壁以及设于所述舱壁上的盖板，所述舱壁上开设有用于置入所述配重体的开口。
15.进一步地，所述覆盖式夯实装置，其中，所述配重体为圆饼状结构。
16.进一步地，所述覆盖式夯实装置，其中，所述夯实板背向所述吊舱的一侧设有多个压力传感器，所述压力传感器与所述吊舱一一对应设置，多个压力传感器电性连接一个数显装置。
17.进一步地，所述覆盖式夯实装置，其中，所述夯实板上设有多个预留孔，所述预留孔用于电性连接所述压力传感器和所述数显装置的线路穿出。
18.进一步地，所述覆盖式夯实装置，其中，所述第一滑轨支架和所述第二滑轨支架的底端分别设有脚轮。
附图说明
19.图1为本发明中覆盖式夯实装置的立体图；
20.图2为本发明中支撑组件的具体结构示意图；
21.图3为本发明中夯实组件的具体结构示意图；
22.图4为本发明中伸缩环框的具体结构示意图；
23.图5为本发明中吊舱的具体结构示意图；
24.图6为本发明中夯实板与数显装置在第一视角状态下的结构示意图；
25.图7为本发明中夯实板与数显装置在第二视角状态下的结构示意图；
26.主要元件符号说明：
[0027][0028][0029]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
[0030]
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
[0031]
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0032]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0033]
需要解释的，岩土工程室内相似模型试验不仅对结构物尺寸进行缩小，还需对材料强度等特性进行缩小。试验所需的相似材料是对原状土体的模拟，所以也需要考虑实际工程所处地层土体的密实度，经过配制的相似材料在向模型箱中转移的过程，需要采用夯实设备夯实以达到模拟实际土体特性的效果。
[0034]
本发明的目的在于解决由于常见夯实装置单次夯实面积小而需要人工多次提升夯实锤，耗费大量人力和时间，且使用现有夯实机具时，模型箱边缘土体无法达到较好的夯实效果，加之模型箱上部易发生轻微变形，导致其边缘土体更难夯实，为解决上述技术问题，本发明提供一种覆盖式夯实装置。
[0035]
请结合图1至图7，本发明中的覆盖式夯实装置，用于对模型箱(图未示)内的土体进行夯实处理，所述覆盖式夯实装置包括支撑组件10和夯实组件20；
[0036]
所述支撑组件10包括对称设置的第一滑轨支架11和第二滑轨支架12，所述第一滑轨支架11和所述第二滑轨支架12上分别设有第一挑梁13和第二挑梁14，所述第一挑梁13和所述第二挑梁14之间连接有第一角钢横梁15和第二角钢横梁16，所述第一角钢横梁15和所述第二角钢横梁16分别位于所述第一滑轨支架11的两侧，所述第一挑梁13、第二挑梁14、第一角钢横梁15及第二角钢横梁16四者围合成一矩形框；
[0037]
所述夯实组件20包括覆盖在所述模型箱内土体上层的夯实板21、分别设置在所述第一角钢横梁15和所述第二角钢横梁16上的第一滑轮22和第二滑轮23，所述第一滑轮22和所述第二滑轮23对称设置，所述第一滑轮22和所述第二滑轮23上分别绕设有缆绳，两个所述缆绳的一端连接在伸缩环框24的两侧，所述伸缩环框24正对所述夯实板21的一侧设有多个吊舱25，所述吊舱25内堆叠有多个配重体26，操作人员可调节吊舱25内配重体26的数量，来控制夯实力度，另外，在本实施例中，操作人员可以通过手动拉动缆绳的末端提升伸缩环框24，也可采用电机等设备进行拉动缆绳。
[0038]
具体地，所述第一挑梁13滑动设于所述第一滑轨支架11上，所述第一滑轨支架11上设有若干个第一螺栓孔，所述第一螺栓孔沿所述第一滑轨支架11的长度方向间隔分布，所述第一挑梁13上设有第一螺栓，所述第一螺栓可与任一所述第一螺栓孔配合锁定，以使所述第一挑梁13锁定在第一滑轨支架11上。本实施例中，第二滑轨支架12的结构与第一滑轨支架11相同，可以理解地，操作人员可根据不同高度的第一螺栓孔调整第一挑梁13的高度，同理，第二挑梁14对应第一挑梁13的高度适应性调节，实际应用中的具体高度需根据模型箱内待夯实面高度作出调整。
[0039]
进一步地，所述第一挑梁13上设有若干个第二螺栓孔，所述第二螺栓孔沿所述第一挑梁13的长度方向间隔分布，所述第一角钢横梁15上设有第二螺栓，所述第二螺栓可与任一所述第二螺栓孔配合锁定，以使所述第一挑梁13固定连接所述第一角钢横梁15。本实施例中，第二挑梁14与第一挑梁13的结构相同，可以理解地，操作人员可通过调整第一角钢横梁15和第二角钢横梁16之间的间距，进而调整第一滑轮22和第二滑轮23的位置，实际应用中，滑轮的位置需与伸缩环框24的侧边相对应，确保连接在所述伸缩环框24上的缆绳与其垂直设置，其目的是使得缆绳可以将伸缩环框24拉动到最高点，确保每次夯实的高度都能保持一致。
[0040]
具体地，所述伸缩方框包括4个第一伸缩管结构241，4个所述第一伸缩管结构241首尾相连围合成一闭环的方框，相对设置的两个所述第一伸缩管结构241之间连接有第二伸缩管结构242。其中，所述第一伸缩管结构241包括套筒2411以及活动设于所述套筒2411相对两端的伸缩杆2412，所述第一伸缩管结构241与所述第二伸缩管结构242相同。
[0041]
本实施例中，第一伸缩管结构241结合第二伸缩管结构242呈一日字结构，伸缩环框24可以实现沿长边和短边的伸缩，能适应不同待夯实面尺寸，伸缩环框24的存在也实现
了待夯实面多点同步夯实的功能，其中伸缩环框24的伸缩范围为0.4～1.4m。
[0042]
本实施例中，在第一伸缩管结构241围合成的方框的四个边角处均搭扣一个吊舱25，第二伸缩管结构242的中心点位置搭扣一个吊舱25，共五个，但不局限于此，实际应用中，可根据待夯实面尺寸调整吊舱25数量及扣接位置，配重体26置于吊舱25之中，可以随时根据夯实要求更换配重。具体地，所述吊舱25包括圆形底盘251、设于所述圆形底盘251上的舱壁252以及设于所述舱壁252上的盖板253，所述舱壁252上开设有用于置入所述配重体26的开口。其中盖板253上设置有与开口对应的扇形缺口，所述配重体26为圆饼状结构，操作人可将配重体26侧向一定角度从开口处放置在吊舱25的圆形底板上，由于开口的角度为钝角，因此放置在吊舱25内的配重体26不会从开口处滑出。
[0043]
进一步地，所述夯实板21背向所述吊舱25的一侧设有多个压力传感器31，所述压力传感器31与所述吊舱25一一对应设置，多个压力传感器31电性连接一个数显装置32。本实施例中，压力传感器31的数量为五个，分别设置在夯实板21的四个边角处及中心点处，且均与吊舱25相对应，具体地，使用前先对数显装置32清零，而后吊舱25不放入配重体26时提拉伸缩环框24至适当高度后松手，根据数显装置32显示的夯击读数，加入配重体26，重复夯击操作，每次夯击时记录数显装置32读数，实现了夯实过程中夯击力度的可视化，为试验人员控制夯实效果提供了保障。
[0044]
需要解释的，在本实施例中，为确保模型箱内土体夯实的平整性，压力传感器31具体为薄膜压力传感器31，利用双面胶将薄膜压力传感器31紧贴在夯实板21下侧与土体的接触面上，然后利用透明胶带密封薄膜压力传感器31防止假触发。
[0045]
进一步地，所述夯实板21上设有多个预留孔40，所述预留孔40用于电性连接所述压力传感器31和所述数显装置32的线路33穿出。具体地，将压力传感器31输出线路33穿出夯实板21上的预留孔40，板上压力传感器31的线路33沿夯实板21顶面边缘走线，将夯实板21下放至模型箱内后，将线路33与数显装置32连接，轻轻按压夯实板21观察数显装置32上五处处压力传感器31是否均有读数，若有读数则表明连接正常。
[0046]
进一步地，所述第一滑轨支架11和所述第二滑轨支架12的底端分别设有脚轮50。可以理解地，该夯实装置工作前，首先需要安装滑轨支架，滑轨支架下端有滚轮，便于整体装置的转运，当运输至指定地点时，可踩下滚轮压脚将滑轨支架锁定。
[0047]
综上，本发明上述实施例当中的覆盖式夯实装置，通过夯实板覆盖待夯实面，有效地解决了模型箱边缘处土体无法达到理想夯实效果的问题，同时也能均匀夯实模型箱内土体，其次，操作人员可调节吊舱内配重体的数量，来控制夯实力度，解决了现有技术中的夯实设备夯实效果较差、且整体夯实力度难以控制的技术问题。
[0048]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0049]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保
护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。