一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置

本申请涉及土木工程软土地基模型试验领域，特别涉及一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置。

背景技术：

1、软土地基模型试验是土木工程中常用的一种试验方法，用于研究软土地基的力学性质和变形特性。在软土地基模型试验中，钻孔是一个关键步骤，用于模拟实际工程中的桩基施工操作。在模型试验中，为了模拟实际工程中的钻孔操作，往往使用传统的手动钻机或电动钻机。然而，传统的钻孔方式存在许多问题和缺陷。具体来说，这种操作方式无法准确模拟实际施工步骤，导致钻孔的直径、深度和垂直度难以控制，从而影响内壁的受力状态，导致试验结果不准确。

2、为了解决传统钻孔方式在软土地基模型试验中存在的问题和缺陷，需要优化钻孔模拟操作的方法，并研制一种适用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置。这种装置应具备小型化、便携式、高效率和易操作等特点，以满足模型试验中钻孔的需求，并确保模型试验钻孔的直径、深度和垂直度与实际工程中的钻孔操作保持一致。

技术实现思路

1、本申请的目的就是克服现有技术的不足，提供一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置，该装置可以实现钻孔并取土的操作，有效提高模型试验钻孔的效率，为软土地基模型试验提供更精确的结果。

2、为达到上述目的，本申请采用的技术方案为：

3、一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置，包括转动连接模块、螺旋杆、套筒和定位钻头。所述的转动连接模块包括手柄部分、上端可连接电动钻机的接口和下端连接螺旋杆的接口；所述的螺旋杆是由中心的杆、杆顶部的螺丝构件和绕杆螺旋状的刀片组成的一体化钢结构，螺旋杆上部连接转动连接模块、下部连接定位钻头；所述的套筒为内部空心的圆柱形单一钢结构，使用时需将螺纹杆置于套筒中；所述的定位钻头为圆锥体结构，在圆锥体顶部设置有可连接螺旋杆的螺丝构件。

4、优选地，所述的转动连接模块各部分均由钢结构焊接而成，且为实体结构。

5、优选地，所述的螺旋杆顶部设有可连接转动连接模块的螺丝构件，螺旋杆底部设有可连接定位钻头的螺丝套筒，螺旋杆长500mm，螺旋杆顶部预留的螺丝构件长20mm。

6、优选地，所述的转动连接模块下端连接螺旋杆的接口为螺丝套筒，通过旋转与螺纹杆顶部的螺丝构件紧密结合。

7、优选地，所述的套筒尺寸为壁厚2mm、长500mm、内径25mm，套筒长度与螺旋杆长度保持一致，套筒内径可刚好将螺纹杆置于其中。

8、优选地，所述的定位钻头顶部预留的螺丝构件长20mm，通过旋转连接螺旋杆底部的螺丝套筒，形成紧密的整体结构。

9、本申请提供的一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置使用步骤包括：

10、首先将需要钻孔的位置在软土地基模型中进行标记，再将套筒在标记好的位置垂直向软土中挤压，直至套筒完全沉入土中，再将螺旋杆下端装有的定位钻头对准标记位置，手动旋转转动连接模块从而带动螺旋杆进行转动，使螺旋杆的螺旋状刀片切割土体，一直旋转直到钻到指定深度。随后提起转动连接模块，使螺旋杆和钻取的土体一起提出，从而形成钻孔。

11、与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

12、本申请提供了一种小型化、便携式、高效率和易操作的便捷钻孔装置，解决了传统钻孔方式带来的钻孔直径、深度和垂直度难以控制等问题，可对软土地基模型试验的钻孔成桩操作进行较好的模拟，减少因钻孔导致的试验误差，保证了模型试验结果的可靠性。

技术特征：

1.一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置，其特征在于，包括转动连接模块、螺旋杆、定位钻头(3)和套筒(4)；所述的转动连接模块包括转动连接模块手柄部分(1-1)、转动连接模块上端接口(1-2)和转动连接模块下端接口(1-3)；所述的螺旋杆包括螺旋杆顶部螺丝构件(2-1)、螺旋杆的螺旋状刀片(2-2)和螺旋杆底部接口(2-3)；所述的螺旋杆上部连接转动连接模块、下部连接定位钻头(3)；所述的套筒(4)为内部空心的圆柱形单一钢结构，使用时需将螺纹杆置于套筒(4)中。

2.根据权利要求1所述的一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置，其特征在于，所述的转动连接模块各部分均由钢结构焊接而成，且为实体结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置，其特征在于，所述的螺旋杆顶部设有可连接转动连接模块的螺丝构件，螺旋杆底部设有可连接定位钻头的螺丝套筒，螺旋杆长500mm，螺旋杆顶部预留的螺丝构件长20mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置，其特征在于，所述的转动连接模块下端连接螺旋杆的接口为螺丝套筒，通过旋转与螺纹杆顶部的螺丝构件紧密结合。

5.根据权利要求1所述的一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置，其特征在于，所述的套筒尺寸为壁厚2mm、长500mm、内径25mm，套筒长度与螺旋杆长度保持一致，套筒内径可刚好将螺纹杆置于其中。

6.根据权利要求1所述的一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置，其特征在于，所述的定位钻头顶部预留的螺丝构件长20mm，通过旋转连接螺旋杆底部的螺丝套筒，形成紧密的整体结构。

技术总结本申请提供一种用于软土地基模型试验的便捷钻孔装置，包括转动连接模块、螺旋杆、套筒和定位钻头。所述的转动连接模块包括手柄部分、上端可连接电动钻机的接口和下端连接螺旋杆的接口；所述的螺旋杆是由中心的杆、杆顶部的螺丝构件和绕杆螺旋状的刀片组成的一体化钢结构，螺旋杆上部连接转动连接模块、下部连接定位钻头；所述的套筒为内部空心的圆柱形单一钢结构，使用时需将螺纹杆置于套筒中；所述的定位钻头为圆锥体结构，在圆锥体顶部设置有可连接螺旋杆的螺丝构件。该装置可以实现钻孔并取土的操作，有效提高模型试验钻孔的效率，为软土地基模型试验提供更精确的结果。技术研发人员：邱恩喜,罗欣宇,丰光亮,姚裕春,孙希望,张蕊,肖杰,舒中文,于贵,王珣,杜宪武,万旭升,刘君,钟昌茂,熊小田,赵剑杰,潘宏宇,郝生,张洪铭受保护的技术使用者：西南石油大学技术研发日：20231028技术公布日：2024/6/23