一种用于土体测量的周向同步挤压机构

1.本实用新型涉及土工工程技术领域，特别是涉及一种用于土体测量的周向同步挤压机构。


背景技术：

2.顶管施工技术是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土体的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中的一种施工技术。在土层较硬、埋深较大的地层中，管片的推进会遇到较大的阻力，将导致管节难以顶进、顶管机趴窝等问题。工程中为了克服上述难题，通常会设置中继站来实现盾构机的开挖掘进，但中继站过多，管段需分批顶进，会严重影响顶管施工的周期。顶管顶进过程中，在顶管与土体间注射膨润土泥浆可有效减小推进时的摩擦力，但在目前工程实践中对于最佳膨润土泥浆配比及相应管片顶进摩阻力大小还缺乏有效的计算及分析方法，主要还多依托于相关工程经验，易造成较大误差。而目前可通过实验计算出相应管片的顶进时的摩阻力大小，而计算处的摩阻力需要在对应的土体压力值进行相应的数据分析，传统测量土体压力值一般采用堆填试验土样通过加量的方式实现不同场景下的测量，而这样的方式操作较为麻烦，且单纯靠土样单方向的重力实现的压力值测量数据不能全面地反应真实的土地内部的压力数据，存在一定的局限性。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于土体测量的周向同步挤压机构，用于解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供1.种用于土体测量的周向同步挤压机构，其特征在于，包括：
5.模型容器，所述模型容器为圆筒形，所述模型容器内部可盛装试验土体，所述模型容器上设有多个开孔；
6.多个调节组件，各个所述调节组件分布在所述模型容器截面的周向方向上，所述调节组件包括调节杆及推压块，所述推压块设置在所述模型容器内部，所述调节杆沿径向活动穿过所述模型容器的侧壁并与所述推压块连接；
7.第二驱动组件，各个所述调节组件之间设有传动组，所述第二驱动组件可通过传动组带动所有所述调节组件中的所述调节杆沿轴向方向实现同步来回运动。
8.可选的，所述第二驱动组件包括电机和电机轴。
9.可选的，所述调节组件还包括调节锥齿轮，所述电机轴上设有驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮和其中一个所述调节组件中的所述调节锥齿轮配合。
10.可选的，所述调节杆包括配合段，所述配合段上设有外螺纹，所述调节锥齿轮上设有调节螺纹孔，所述配合段和所述调节螺纹孔配合。
11.可选的，所述调节杆还包括止转段，所述开孔的位置处设有止转块，所述止转块和
所述止转段配合可用于防止所述调节杆旋转。
12.可选的，所述止转段为花键轴，所述止转块上设有花键槽。
13.可选的，所述传动组包括传动杆和两个传动锥齿轮，两个所述传动锥齿轮分别设置在所述传动杆的两端，两个所述传动锥齿轮分别和相邻两个所述调节组件中的所述调节锥齿轮配合。
14.可选的，还包括减速器，所述减速器包括输入轴和第一输出轴，所述输入轴和所述电机轴连接，所述第一输出轴上设有驱动锥齿轮。
15.可选的，所述减速器还包括第二输出轴，所述第二输出轴用于驱动同步移动单元。
16.可选的，所述同步移动单元包括转动组、滑轨、第一同步组件和第二同步组件，
17.所述转动组包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段包括蜗杆，所述第二连接段包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和所述第二螺杆分别同轴固定在所述蜗杆的两端；
18.所述第二输出轴上设有第二输出蜗轮，所述第二输出蜗轮与所述蜗杆配合，所述第二输出蜗轮转动可带动所述转动组旋转；
19.所述第一同步组件包括第一滑块和第一连接件，所述第一滑块滑动安装在所述滑轨上，所述第一连接件安装在所述第一滑块上，所述第一滑块设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔和所述第一螺杆配合；
20.所述第二同步组件包括第二滑块和第二连接件，所述第二滑块滑动安装在所述滑轨上，所述第二连接件安装在所述第二滑块上，所述第二滑块设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔和所述第二螺杆配合。
21.如上所述，本实用新型的一种用于土体测量的周向同步挤压机构，至少具有以下有益效果：
22.本实用新型提供了一种用于土体测量的周向同步挤压机构，传统的技术方案在模型容器中增减试验土体量或在试验土样上添加均匀载荷来模拟改变土体压力，这种操作不仅较为繁琐，并且检测到的土体压力值也主要是来源于土体重力方向所得到压力值，较为单一，不能全面地模拟真实的土层内部的压力状况。而本方案中设置了多个调节组件环绕分布在所述模型容器截面的周向方向上，各个所述调节组件中的所述调节杆可通过第二驱动组件沿杆的轴向方向来回移动，进而带动推压块对模型容器内部的试验土体上施加不同的压力值，不需要通过在模型容器内增减土体量来实现模拟压力值的变化，调节方式更加方便；同时各个调节组件是分布在所述模型容器的周向方向上，所模拟出的土体压力值是由多方向上综合叠加形成的，相较于传统的单方向模拟出的土体压力值更加全面更加真实；并且本方案中各个所述调节组件通过传动组连接，这样本实用新型不需要每个调节组件都单独配置第二驱动组件，仅需要一个第二驱动组件即可实现驱动全部的调节组件，且能实现各个所述调节组件能够同步运行工作，结构更加简单且能使得压力的模拟更加均匀。
附图说明
23.图1显示为本实用新型的一种用于土体测量的周向同步挤压机构的整体结构示意图；
14啮合，而这个所述调节锥齿轮2-14就作为动力的输入端，同时为了满足因传动方向不同的调整，所述调节锥齿轮2-14和所述驱动锥齿轮2-22选择为锥齿轮可以实现传动方向的调整。
31.本实施例中，请参阅图1，所述调节杆2-11包括配合段，所述配合段上设有外螺纹，所述调节锥齿轮2-14上设有调节螺纹孔，所述配合段和所述调节螺纹孔配合。所述调节杆2-11还包括止转段，所述开孔的位置处设有止转块2-13，所述止转块2-13和所述止转段配合可用于防止所述调节杆2-11旋转。所述配合段和所述调节螺纹孔进行螺纹配合，而所述调节锥齿轮2-14转动时，可将转动运动转化为直线运动，而设置的所述止转块2-13和所述止转段的配合，是为了防止所述调节锥齿轮2-14转动时带动了所述调节杆2-11旋转，因此，就可以实现所述调节锥齿轮2-14转动运动带动所述调节杆2-11直线运动，并且可以通过改变所述调节锥齿轮2-14的转向来改变所述调节杆2-11的直线运动的方向，进而实现所述推压块2-12对试验土体的推压力值的调节。可选的，所述止转段为花键轴，所述止转块2-13上设有花键槽，或者止转段也可选择其它类型的键轴，如平键等，所述止转块2-13可设置对应的键槽，能够实现止转效果即可。
32.本实施例中，请参阅图1，所述传动组包括传动杆2-31和两个传动锥齿轮2-32，两个所述传动锥齿轮2-32分别设置在所述传动杆2-31的两端，两个所述传动锥齿轮2-32分别和相邻两个所述调节组件2-1中的所述调节锥齿轮2-14配合。具体的，当第二驱动组件驱动其中一个所述调节锥齿轮2-14转动时，该调节锥齿轮2-14通过所述传动锥齿轮2-32和所述传动杆2-31又将动力传递给相邻的所述调节锥齿轮2-14转动，然后又依次通过所述传动锥齿轮2-32和所述传动杆2-31将动力传递给下一个相邻的所述调节锥齿轮2-14，最终实现一个电机2-21驱动所有的所述调节组件2-1进行同步工作。
33.本实施例中，请参阅图1和图2，还包括减速器2-4，所述减速器2-4包括输入轴和第一输出轴2-41和第二输出轴2-42，所述输入轴和所述电机轴连接，所述第一输出轴2-41上设有驱动锥齿轮2-22。为了保证所述第二驱动组件以适合的转速输出，可以在所述电机2-21和所述调节组件2-1之间设置一个具有两个输出端的减速器2-4，具有两个输出端的减速器2-4为现有技术，此处不作过多赘诉，所述减速器2-4上还可增加换挡结构，可用于调节所述减速器2-4的输入输出的传动比，所述第二输出轴2-42用于驱动同步移动单元，所述同步移动单元包括转动组2-51、滑轨2-52、第一同步组件和第二同步组件，所述转动组2-51包括第一连接段2-511和第二连接段2-512，所述第一连接段2-511包括蜗杆，所述第二连接段2-512包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和所述第二螺杆分别同轴固定在所述蜗杆的两端；所述第二输出轴2-42上设有第二输出蜗轮2-43，所述第二输出蜗轮2-43与所述蜗杆配合，所述第二输出蜗轮2-43转动可带动所述转动组2-51旋转；所述第一同步组件包括第一滑块2-53和第一连接件2-54，所述第一滑块2-53滑动安装在所述滑轨2-52上，所述第一连接件2-54安装在所述第一滑块2-53上，所述第一滑块2-53设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔和所述第一螺杆配合；所述第二同步组件包括第二滑块2-55和第二连接件2-56，所述第二滑块2-55滑动安装在所述滑轨2-52上，所述第二连接件2-56安装在所述第二滑块2-55上，所述第二滑块2-55设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔和所述第二螺杆配合。
34.综上所述，本实用新型提供了一种用于土体测量的周向同步挤压机构，相较于传统的技术方案，本实用新型中设置了多个调节组件环绕分布在所述模型容器截面的周向方
向上，各个所述调节组件中的所述调节杆可通过第二驱动组件沿杆的轴向方向来回移动，进而带动推压块对模型容器内部的试验土体上施加不同的压力值，不需要通过在模型容器内增减土体量来实现模拟压力值的变化，调节方式更加方便，同时各个调节组件是分布在所述模型容器的周向方向上，所模拟出的土体压力值是由多方向上综合叠加形成的，相较于传统的单方向模拟出的土体压力值更加全面更加真实；并且本方案中各个所述调节组件通过传动组连接，这样本实用新型不需要每个调节组件都单独配置第二驱动组件，仅需要一个第二驱动组件即可实现驱动全部的调节组件，且能实现各个所述调节组件能够同步运行工作，结构更加简单且能使得压力的模拟更加均匀。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
35.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。