CN211740800U - 长方体试样角度调整装置及钻孔制作装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及岩土工程技术领域，具体而言，涉及一种长方体试样角度调整装置及包含其的长方体试样钻孔制作装置。长方体试样角度调整装置包括基座、承载机构和紧固机构，承载机构用于承载待钻孔的试样，其包括底板和垂直设置于所述底板一端的第一立板，所述承载机构可转动的安装在所述基座上，转动轴线平行于所述底板的承载面或与所述承载面共面；紧固机构用于将转动至任意角度的所述承载机构紧固在所述基座上，使所述承载机构处于目标工作位置。本申请实施例的长方体试样角度调整装置以及钻孔制作装置结构简单，易于组装和拆卸，能满足长方体岩石试样任意角度的钻孔制作，可以减少试样在钻孔过程中的移动，大大提高工作效率。

Description

长方体试样角度调整装置及钻孔制作装置

技术领域

本申请涉及岩土工程技术领域，具体而言，涉及一种长方体试样角度调整装置及包含其的长方体试样钻孔制作装置。

背景技术

在采矿、水利、能源等行业中，裂隙岩体是最常见、最主要的介质之一。由于岩石在成岩过程中以及构造运动和风化作用等影响下，岩石的内部和表面都会形成大小不一、形态各异的裂隙。这些裂隙往往决定了岩石的强度，而且直接影响到工程建设和安全。大量工程实践表明，岩石边坡和大型洞室开挖等工程失稳都与其内部节理或裂隙扩展贯穿有关。锚杆作为地下工程和岩石边坡的主要加固措施之一，对于被节理裂隙切割的岩体有明显的加固作用，不但可以提高岩体的完整性，还有利于发挥岩体介质本身的自承能力。

目前针对岩体力学特性以及裂隙岩体锚固机制的研究，主要集中在数值计算方面。针对室内试验研究，主要是采用水泥砂浆、石膏、重晶石等材料，按一定比例混合配制成类岩材料来模拟真实岩石，采用抽条法在模型试样中预埋云母片、薄钢片和铝片等制作断续贯通裂隙，并通过模具上的预留孔布置锚杆。在真实裂隙岩体中进行钻孔加锚是比较困难的，而且岩石类似材料很难反映出真实岩体的不均匀性和各向异性的特征，所以更难得出裂隙岩体的加固止裂机制。因此，在岩石试样中制作钻孔是研究裂隙岩体加固止裂特征的关键步骤。

在对岩石试样进行钻孔时，需要根据具体需求在调整钻孔的角度，因此针对不同试样需要调整岩石试样的角度或者钻机的角度，对岩石试样不断的搬运和移动，比较费时费力，工作效率较低。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，需研发一种可以相对方便的调整岩石试样角度的装置，以期获得所需角度的钻孔。

为了实现上述目的，根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种长方体试样角度调整装置。

根据本申请实施例提供的长方体试样角度调整装置，其包括：

基座；

承载机构，用于承载待钻孔的试样，包括底板和垂直设置于所述底板一端的第一立板，所述底板和所述第一立板的中部镂空，所述承载机构可转动的安装在所述基座上，转动轴线平行于所述底板的承载面或与所述承载面共面；以及

紧固机构，用于将转动至任意角度的所述承载机构紧固在所述基座上，使所述承载机构处于目标工作位置。

进一步的，所述紧固机构包括转轴、轴座和第一螺帽，所述转轴与所述承载机构固定连接且沿所述第一立板与所述底板的交线设置，所述轴座设置有两个且分别设置所述基座上，所述转轴的两端分别穿过两个所述轴座，所述第一螺帽可匹配螺接在所述转轴的两端。

进一步的，所述承载机构还包括第二立板，所述第一立板和第二立板均位于所述底板的同一侧且分别垂直的设置在所述底板相对的两端，所述第二立板上开设有螺孔，所述螺孔上匹配设置有第一螺栓。

进一步的，长方体试样角度调整装置还包括固定在所述基座上的刻度表盘，所述刻度表盘上设置有用于测量角度的刻度，所述转动轴线垂直穿过所述刻度表盘的中心，当所述底板水平放置时，所述底板的承载面正对所述刻度的0°位置。

进一步的，长方体试样角度调整装置还包括固定支杆，所述固定支杆的第一端可开拆卸的连接在所述底板远离所述第一立板的一端或所述第一立板的自由端，第二端可拆卸的连接在所述基座上。

进一步的，所述固定支杆的第一端开设有通孔，所述通孔内贯穿有第二螺栓，所述固定支杆通过所述第二螺栓固定在所述底板或第一立板上。

进一步的，所述基座上开设有贯穿基座的滑道，所述固定支杆的第二端穿过所述滑道，所述固定支杆通过位于所述滑道两侧的两个第二螺帽固定在所述基座上。

为了实现上述目的，根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种长方体试样钻孔制作装置。

根据本申请实施例提供的长方体试样钻孔制作装置，其包括钻机和本申请实施例提供的上述长方体试样角度调整装置。

进一步的，所述钻机的钻头设置在长方体试样角度调整装置的上方，且所述钻机的钻头垂直于所述基座。

本申请实施例的长方体试样角度调整装置以及钻孔制作装置结构简单，易于组装和拆卸，能满足长方体岩石试样任意角度的钻孔制作，可以减少试样在钻孔过程中的移动，大大提高工作效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性的给出了本申请长方体试样角度调整装置的结构参考图；

图2示意性的给出了本申请长方体试样角度调整装置的俯视参考图；

图3示意性的给出了本申请长方体试样钻孔制作装置的结构参考图；以及

图4示意性的给出了本申请长方体试样钻孔制作装置完成钻孔的试样参考图。

图中：

1、基座；2、承载机构；201、底板；202、第一立板；203、第二立板；3、紧固机构；301、转轴；302、轴座；303、第一螺帽；4、第一螺栓；5、刻度表盘；6、固定支杆；7、第二螺栓；8、滑道；9、第二螺帽；10、钻头；11、试样；12、夹具。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-4并结合实施例来详细说明本申请。

如图1和2所示，本实施例提供了一种长方体试样角度调整装置，具体为制作标准长方体岩石试样三维贯通钻孔时，固定在岩石试样表面的一种可以任意旋转角度的模具，其包括基座1、承载机构2和紧固机构3，其中承载机构用于承载待钻孔的试样11，包括底板201和垂直设置于底板201一端的第一立板202，底板201和第一立板202的中部镂空，承载机构2可转动的安装在基座1上，转动轴线平行于底板201的承载面或与承载面共面；紧固机构3用于将转动至任意角度的承载机构2紧固在基座1上，使承载机构2处于目标工作位置。

本实施例的长方体试样角度调整装置结构简单，易于组装和拆卸，在使用过程中将长方体试样放置在承载机构2上，长方体试样的一个面与底板201的一个表面贴合，底板201用于与长方体试样贴合起到承载作用的表面即为底板201的承载面，长方体试样的另一个面与第一立板202的一个表面贴合，通过转动承载机构2，可以使得第一立板202和底板201能够达到如图1所示的位置，此时在自身重力的作用下，长方体试样的两个面可以实现与第一立板202和底板201的紧密贴合，到达合适的角度位置的时候，可以通过紧固机构3将承载机构2相对于基座1紧固，使得紧固机构3无法继续旋转，此时可以通过固定方向的钻头在长方体试样上进行钻孔，当需要调整钻孔角度时，解除紧固机构3的紧固作用，继续转动承载机构2，使得长方体试样的角度调整至合适的位置，然后再一次通过紧固机构3紧固锁紧，通过钻头进行钻孔制作，如此往复操作即可。其中底板201和第一立板202的中部镂空的目的在于供钻透长方体试样的钻头通过。本实施例的长方体试样角度调整装置能满足长方体岩石试样任意角度的钻孔制作，可以减少试样在钻孔过程中的移动，大大提高工作效率。

作为一种可选的实施方式，如图1和2所示，紧固机构3包括转轴301、轴座302和第一螺帽303，转轴301与承载机构2固定连接且沿第一立板202与底板201的交线设置，轴座302设置有两个且分别设置基座1上，转轴301的两端分别穿过两个轴座302，第一螺帽303可匹配螺接在转轴301的两端。轴座302用于起到对转轴301的支承作用，限制转轴301的转动轴线，并且能够起到轴承的作用，减小转轴301转动过程中的阻力。转轴301沿第一立板202与底板201的交线设置，可以使得第一立板202与底板201围绕二者的交线进行旋转，如此设置使得第一立板202与底板201在转动过程中，实现长方体试样由水平0°转动到竖直90°，第一立板202与底板201可以完全位于基座1的上方，装置的操作使用更加的方便，无需在基座下方预留工作空间。转轴301可以分别焊接在承载机构的两侧，也可以为一根贯穿第一立板202与底板201交线的长轴，此时需要注意转轴301位于承载机构2的部分，应当在第一立板202与底板201形成的直角夹角位置进行相应切削，以保留该直角结构，用于放置长方体试样。

优选的，如图1和2所示，承载机构2还包括第二立板203，第一立板202和第二立板203均位于底板201的同一侧且分别垂直的设置在底板201相对的两端，第二立板203上开设有螺孔，螺孔上匹配设置有第一螺栓4。第二立板203、底板201和第一立板202三块板材组成了U形框架结构，第二立板203和第一立板202之间的距离，即底板201的长度应当大于长方体试样的长度，在转动至工作位置后，长方体试样的一个面抵接在第一立板202上，相对的另一个面则正对第二立板203，此时通过旋紧第一螺栓4，实现长方体试样的进一步固定。为了实现更加稳定的固定，第二立板203上的螺孔和第一螺栓4可以设置有多组，例如在图1和2中即设置为两组。第二立板203的作用在于提供第二螺栓4固定的平台，无需与试样进行直接接触，故其长度可以明显小于第一立板202。

在一些实施例中，长方体试样角度调整装置还包括固定在基座1上的刻度表盘5，刻度表盘5上设置有用于测量角度的刻度，转动轴线垂直穿过刻度表盘5的中心，当底板201水平放置时，底板201的承载面正对刻度的0°位置。通过底板201沿刻度表盘的表面做圆周运动，可以起到指示刻度的作用，可方便的观察底板201的角度，数据读取方便。当转轴301如图1所示沿第一立板202与底板201的交线设置时，在底板201的承载面正对刻度的0°位置的时候，第一立板202恰好位于90°的位置。

在一些实施例中，如图1和所示，长方体试样角度调整装置还包括固定支杆6，固定支杆6的第一端可开拆卸的连接在底板201远离第一立板202的一端或第一立板202的自由端，第二端可拆卸的连接在基座1上。固定支杆6用于起到对于第一立板202和底板201的支撑作用，使得结构更加的稳定，固定支杆6的两端均为可拆卸连接，待承载机构2调整至合适位置，紧固机构3完成紧固作用后，此时选取合适长度的固定支杆6进行安装即可，可以保证在钻头钻孔过程中整体结构的稳定性。固定支杆6可以安装有多根，如图2所示，底板201远离第一立板202的一端设置有两根固定支杆6，分别位于底板201的两侧，第一立板202的自由端也设置有两根固定支杆6，分别位于第一立板202的两侧。本申请实施例的固定支杆6可以设置有多种长度，配合不同的承载机构2的角度进行使用，避免了单一长度固定支杆6在使用过程中的不便。当然也可以将固定支杆6设置为可伸缩的刚性杆结构，实现长度的调节，无需配置过多的固定支杆。

可选的，如图所示，固定支杆6的第一端开设有通孔，通孔内贯穿有第二螺栓7，固定支杆6通过第二螺栓7固定在底板201或第一立板202上。固定支杆6的上段可以切削为扁平状，便于开设通孔。

可选的，如图所示，基座1上开设有贯穿基座1的滑道8，固定支杆6的第二端穿过滑道8，固定支杆6通过位于滑道8两侧的两个第二螺帽9固定在基座1上。

在本申请实施例中，承载机构2的底板201、第一立板202和第二立板203优选采用厚度为5mm的不锈钢钢板切割焊接而成。

如图3所示，提供了一种长方体试样钻孔制作装置，其包括钻机和图1-2所示的长方体试样角度调整装置。角度调整装置放置于钻机上并固定，钻机的钻头10设置在长方体试样角度调整装置的上方，且钻头10垂直于基座1。当基座1水平放置时，做头10的方向为竖直向下，这种可以方便计算钻孔的角度。如图所示，钻机的钻头10安装在夹具12上，可以根据需要选取合适的钻头10安装在夹具12上，对试样11进行钻孔，可满足不同直径的钻头10进行钻孔，能够在长方体岩石试样上较精确地预制不同直径的钻孔。图4即为图所示工作状态下的钻孔制作装置获得的钻孔后的试样11。

本说明书中部分实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种长方体试样角度调整装置，其特征在于，包括：

基座(1)；

承载机构(2)，用于承载待钻孔的试样(11)，包括底板(201)和垂直设置于所述底板(201)一端的第一立板(202)，所述底板(201)和所述第一立板(202)的中部镂空，所述承载机构(2)可转动的安装在所述基座(1)上，转动轴线平行于所述底板(201)的承载面或与所述承载面共面；以及

紧固机构(3)，用于将转动至任意角度的所述承载机构(2)紧固在所述基座(1)上，使所述承载机构(2)处于目标工作位置。

2.根据权利要求1所述的长方体试样角度调整装置，其特征在于，所述紧固机构(3)包括转轴(301)、轴座(302)和第一螺帽(303)，所述转轴(301)与所述承载机构(2)固定连接且沿所述第一立板(202)与所述底板(201)的交线设置，所述轴座(302)设置有两个且分别设置所述基座(1)上，所述转轴(301)的两端分别穿过两个所述轴座(302)，所述第一螺帽(303)可匹配螺接在所述转轴(301)的两端。

3.根据权利要求1所述的长方体试样角度调整装置，其特征在于，所述承载机构(2)还包括第二立板(203)，所述第一立板(202)和第二立板(203)均位于所述底板(201)的同一侧且分别垂直的设置在所述底板(201)相对的两端，所述第二立板(203)上开设有螺孔，所述螺孔上匹配设置有第一螺栓(4)。

4.根据权利要求1所述的长方体试样角度调整装置，其特征在于，还包括固定在所述基座(1)上的刻度表盘(5)，所述刻度表盘(5)上设置有用于测量角度的刻度，所述转动轴线垂直穿过所述刻度表盘(5)的中心，当所述底板(201)水平放置时，所述底板(201)的承载面正对所述刻度的0°位置。

5.根据权利要求1所述的长方体试样角度调整装置，其特征在于，还包括固定支杆(6)，所述固定支杆(6)的第一端可开拆卸的连接在所述底板(201)远离所述第一立板(202)的一端或所述第一立板(202)的自由端，第二端可拆卸的连接在所述基座(1)上。

6.根据权利要求5所述的长方体试样角度调整装置，其特征在于，所述固定支杆(6)的第一端开设有通孔，所述通孔内贯穿有第二螺栓(7)，所述固定支杆(6)通过所述第二螺栓(7)固定在所述底板(201)或第一立板(202)上。

7.根据权利要求5所述的长方体试样角度调整装置，其特征在于，所述基座(1)上开设有贯穿所述基座(1)的滑道(8)，所述固定支杆(6)的第二端穿过所述滑道(8)，所述固定支杆(6)通过位于所述滑道(8)两侧的两个第二螺帽(9)固定在所述基座(1)上。

8.一种长方体试样钻孔制作装置，其特征在于，包括钻机和权利要求1-7任一项所述的长方体试样角度调整装置。

9.根据权利要求8所述的长方体试样钻孔制作装置，其特征在于，所述钻机的钻头(10)设置在长方体试样角度调整装置的上方，且所述钻头(10)垂直于所述基座(1)。

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