一种适用于实验室软质岩土隧道成洞装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于实验室软质岩土隧道成洞装置，成洞装置由下向上依次包括下承台板、升降组件、上承台板和钻孔组件；上承台板水平设于下承台板上方，升降组件连接于上承台板和下承台板之间并用于带动上承台板沿竖直方向移动；钻孔组件包括支撑座、滑动套筒、切割筒及驱动电机，所述支撑座固定于上承台板上，支撑座上部设有水平的滑动孔，滑动套筒通过滑动孔水平穿设至支撑座上，滑动套可沿滑动孔移动或转动；切割筒的前端开口、尾端封闭，切割筒尾端与滑动套前端固接，且切割筒与滑动套同轴；驱动电机的电机轴与滑动套筒尾端固接；上承台板上还设有移动组件，移动组件与驱动电机固接，用于带动驱动电机沿滑动套筒方向往复移动。移动。移动。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于实验室软质岩土隧道成洞装置


[0001]本技术属于岩土工程
，具体涉及一种适用于实验室软质岩土隧道成洞装置。

技术介绍

[0002]盾构开凿的隧道由于基层超挖未回填、混凝土浇捣不密实等原因，普遍存在衬砌与基层接触不密实甚至局部脱空的现象。这些形状、位置、大小各异的壁后空洞，容易造成衬砌结构的应力集中、裂缝发展，甚至引起局部剥离掉块的严重安全事故，影响隧道的正常使用寿命，也影响使用人群的生命财产安全。
[0003]模型试验，它以相似原理为理论基础，是一种发展较早、应用广泛、形象直观的岩土介质、工程结构、物理力学特性的研究方法。模型试验可以模拟各种相对复杂的边界条件，能较全面而又形象地呈现工程结构与相关岩土体共同作用下的应力和变形机制、破坏机理、形态及失稳阶段的全貌。目前是实验室模拟隧道开挖时，缺乏对应的成洞试验装置，不利于试验开展。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种适用于实验室软质岩土隧道成洞装置，目的在于解决现有实验室隧道成洞模拟中缺乏对应取土装置的问题。
[0005]为此，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种适用于实验室软质岩土隧道成洞装置，成洞装置由下向上依次包括下承台板、升降组件、上承台板和钻孔组件；
[0007]所述下承台板底部设有支撑滚轮；
[0008]所述上承台板水平设于下承台板上方，升降组件连接于上承台板和下承台板之间，升降组件用于带动上承台板沿竖直方向上下移动；
[0009]所述钻孔组件包括支撑座、滑动套筒、切割筒及驱动电机，所述支撑座固定于上承台板上，支撑座上部设有水平的滑动孔，滑动套筒通过滑动孔水平穿设至支撑座上，滑动套可沿滑动孔移动或转动；切割筒的前端开口、尾端封闭，切割筒尾端与滑动套前端固接，且切割筒与滑动套同轴；驱动电机的电机轴与滑动套筒尾端固接；上承台板上还设有移动组件，移动组件与驱动电机固接，用于带动驱动电机沿滑动套筒方向往复移动。
[0010]进一步地，所述升降组件包括升降架和液压缸，液压缸的下端与下承台板上表面中部铰接、上端与上承台板下表面中部铰接；升降架包括两个且分别设于液压缸两侧，升降架下端连接下承台板、上端连接上承台板。
[0011]进一步地，所述液压缸上连接有用于调节液压缸伸缩的操作杆，操作杆头端延伸至下承台板外侧。
[0012]进一步地，所述移动组件包括导轨、丝杠、步进电机、支撑板和丝母；所述导轨包括两个，两导轨固定于上承台板顶部，且导轨与滑动套筒平行；丝杠设于两导轨之间，步进电
机连接于丝杠尾端；
[0013]所述支撑板与导轨滑动连接，丝母固接于支撑板底部，且丝母与丝杠传动连接，所述驱动电机固定于支撑板上。
[0014]进一步地，所述滑动套筒的内腔中沿轴线方向固接有液压推杆，切割筒尾端的中心处设有开口，液压推杆前端穿过所述开口伸入至切割筒内；液压推杆前端固接有推料圆盘，推料圆盘直径略小于滑动套筒外径。
[0015]进一步地，所述液压推杆伸长至最远端时，推料圆盘靠近切割筒出口。
[0016]进一步地，所述切割筒的前端固接有圆环形的切割齿，切割齿向前突出。
[0017]进一步地，所述上承台板的尾端连接有手推杆。
[0018]本技术的有益效果在于：该装置高度可调，便于在所需高度进行成洞作业，方便进行试验；切割筒内设有用于推出岩土的圆钢板，便于排出切割筒内的岩土；该装置结构简单，易于操作，方便在实验室使用。
附图说明
[0019]图1是本技术的结构示意图；
[0020]图2是本技术支撑座的结构主视图；
[0021]图3是本技术液压推杆和推料圆盘的结构示意图；
[0022]图4是本技术取土的流程示意图；
[0023]图中：1
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下承台板，2
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支撑滚轮， 3
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上承台板，4
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液压缸，5
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升降架，6
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操作杆，7
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支撑座，8
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滑动孔，9
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滑动套筒，10
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驱动电机，11
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切割筒，12
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切割齿，13
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液压推杆，14
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推料圆盘，15
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手推杆，16
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移动组件。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术作进一步说明：
[0025]如图1所示，一种适用于实验室软质岩土隧道成洞装置，成洞装置由下向上依次包括下承台板1、升降组件、上承台板3和钻孔组件。下承台板1底部设有支撑滚轮2，上承台板3的尾端连接有手推杆15，手握手推杆15可带动该装置移动。
[0026]上承台板3水平设于下承台板1上方，升降组件连接于上承台板3和下承台板1之间，升降组件用于带动上承台板3沿竖直方向上下移动。升降组件包括升降架5和液压缸4，液压缸4的下端与下承台板1上表面中部铰接、上端与上承台板3下表面中部铰接；升降架5包括两个且分别设于液压缸4两侧，升降架5下端连接下承台板1、上端连接上承台板3。液压缸4上连接有用于调节液压缸4伸缩的操作杆6，操作杆6头端延伸至下承台板1外侧。按压操作杆6可调整液压缸4的长度，进而调整上承台板3的高度，便于将该装置调整到所需高度进行成洞取土。
[0027]钻孔组件设于上承台板3上，钻孔组件包括支撑座7、滑动套筒9、切割筒11及驱动电机10。支撑座7固定于上承台板3上，支撑座7上部设有水平的滑动孔8（如图2），滑动套筒9通过滑动孔8水平穿设至支撑座7上，滑动套可沿滑动孔8移动或转动。切割筒11的前端开口、尾端封闭，切割筒11尾端与滑动套前端固接，且切割筒11与滑动套同轴。为方便打洞，切割筒11的前端固接有圆环形的切割齿12，切割齿12向前突出。驱动电机10的电机轴与滑动
套筒9尾端固接。上承台板3上还设有移动组件16，移动组件16与驱动电机10固接，用于带动驱动电机10沿滑动套筒9方向往复移动，便于带动切割筒11打洞取土。
[0028]其中，移动组件16可采用多种结构形式。例如：参考图1，上承台板3上放置移动小车，驱动电机10固定于移动小车顶部。移动小车设有水平的螺杆，螺杆与移动小车螺纹连接，螺杆一端连接步进电机。当步进电机带动螺杆转动时，移动小车沿螺杆前进或后退，从而带动驱动电机10移动。移动组件16还可采用导轨丝杠结构，例如：移动组件16包括导轨、丝杠、步进电机、支撑板和丝母，导轨包括两个，两导轨固定于上承台板3顶部，且导轨与滑动套筒9平行；丝杠设于两导轨之间，步进电机连接于丝杠尾端。支撑板与导轨滑动连接，丝母固接于支撑板底部，且丝母与丝杠传动连接，所述驱动电机10固定于支撑板上。
[0029]为方便隧道成型后倒出切割筒11内的土地，滑动套筒9的内腔中沿轴线方向固接有液压推杆13，切割筒1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于实验室软质岩土隧道成洞装置，其特征在于，成洞装置由下向上依次包括下承台板（1）、升降组件、上承台板（3）和钻孔组件；所述下承台板（1）底部设有支撑滚轮（2）；所述上承台板（3）水平设于下承台板（1）上方，升降组件连接于上承台板（3）和下承台板（1）之间，升降组件用于带动上承台板（3）沿竖直方向上下移动；所述钻孔组件包括支撑座（7）、滑动套筒（9）、切割筒（11）及驱动电机（10），所述支撑座（7）固定于上承台板（3）上，支撑座（7）上部设有水平的滑动孔（8），滑动套筒（9）通过滑动孔（8）水平穿设至支撑座（7）上，滑动套可沿滑动孔（8）移动或转动；切割筒（11）的前端开口、尾端封闭，切割筒（11）尾端与滑动套前端固接，且切割筒（11）与滑动套同轴；驱动电机（10）的电机轴与滑动套筒（9）尾端固接；上承台板（3）上还设有移动组件（16），移动组件（16）与驱动电机（10）固接，用于带动驱动电机（10）沿滑动套筒（9）方向往复移动。2.根据权利要求1所述的适用于实验室软质岩土隧道成洞装置，其特征在于，所述升降组件包括升降架（5）和液压缸（4），液压缸（4）的下端与下承台板（1）上表面中部铰接、上端与上承台板（3）下表面中部铰接；升降架（5）包括两个且分别设于液压缸（4）两侧，升降架（5）下端连接下承台板（1）、上端连接上承台板（3）。3.根据权利要求2所述的适用于实验室软质岩土隧道成洞装...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴红刚，马至刚，杨之光，高岩，朱宝龙，刘宝作，门殿龙，于源龙，阎广斌，张俊德，鲁晓帆，李明哲，韩炳甫，钱坤，李传国，葛朝朝，苍岚，李显超，冯康，周垣，孙浩，
申请(专利权)人：中铁西北科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：