[發明專利]一種樁土接觸面剪切試驗裝置

在審

• 申請號: 201710050592.1
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106769478A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 周佳錦;龔曉南;朱旻;王奎華;解才;邵佳涵;傅了一
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 萬尾甜,韓介梅

1.一種樁土接觸面剪切試驗裝置，其特征在于：包括圓形模型箱(1)、加載板(2)、反力梁(3)和伺服加載電機(4)，所述圓形模型箱(1)由模型箱底座(1-1)和焊于底座上的圓筒狀模型箱框架(1-2)組成；所述模型箱底座(1-1)由底板(1-1-1)和支座(1-1-2)組成，底板(1-1-1)直接焊接在支座(1-1-2)上；所述底板(1-1-1)中心處設有一個圓孔；所述模型箱(1)內部填筑一定密實度的砂土層(1-4)，砂土密實度根據試驗要求確定；在底板上固定有豎直剛性管(1-6)，所述砂土層(1-4)內部預埋土壓力傳感器(1-5)以測量豎向及水平土壓力，測量水平土壓力的土壓力傳感器固定在豎直剛性管(1-6)上，測量豎向土壓力的土壓力傳感器固定在底板上；所述模型箱(1)中心處放置模型樁(1-3)，且模型樁(1-3)通過與砂土的摩擦力懸于底板(1-1-1)圓孔上部；所述加載板(2)為一中心開有通孔的圓形板，設置于砂土層(1-4)上，且嵌入圓筒狀的模型箱框架(1-2)內；所述反力梁(3)通過4根剛性螺桿(3-1)和螺帽(3-2)固定在模型箱上；所述伺服加載電機(4)位于模型樁(1-3)上方并固定在反力梁(3)上，向模型樁施加壓力，兩個千斤頂(3-3)對稱分布于伺服加載電機(4)兩側，千斤頂上端與反力梁相抵向砂土層施加上覆壓力。

2.根據權利要求1所述的樁土接觸面剪切試驗裝置，其特征在于，圓筒狀模型箱框架(1-2)直徑與底板(1-1-1)中心處圓孔直徑之比不小于10。

3.根據權利要求1所述的樁土接觸面剪切試驗裝置，其特征在于，底板上固定有若干個豎直剛性管(1-6)，繞模型樁均勻分布。

4.根據權利要求1所述的樁土接觸面剪切試驗裝置，其特征在于，該裝置設有若干個用于測量豎向土壓力的土壓力傳感器，繞模型樁均勻分布。

5.根據權利要求1所述的樁土接觸面剪切試驗裝置，其特征在于，伺服加載電機(4)可以采用位移控制和荷載控制兩種加載方式。

6.根據權利要求1所述的樁土接觸面剪切試驗裝置，其特征在于，所述的伺服加載電機的極限加載值為20kN，行程為50mm。

7.根據權利要求5所述的樁土接觸面剪切試驗裝置，其特征在于，所述的伺服加載電機采用位移控制時，加載速率為0.1-5mm/min。

8.采用如權利要求1所述的裝置進行樁土接觸面剪切試驗的方法，其特征在于，包括如下步驟：

在模型箱內填筑砂土過程中，模型樁(1-3)采用預埋或現澆方法放入到模型箱(1)中，采用預埋方法時，在砂土層填筑前將模型樁預埋在樁孔中，且模型樁表面粗糙度根據試驗要求進行調整，采用現澆方法時，在砂土填筑過程中在樁孔位置處放置與模型樁直徑相同的薄壁管，且底部封堵，待砂土填筑完成后將薄壁管從樁孔中拔出并同時灌入所設計模型樁材料，養護一定時間；將加載板(2)覆蓋在填筑完成的砂土層(1-4)上表面，通過千斤頂對砂土層施加上覆壓力，所施加上覆壓力值通過預埋在砂土中的土壓力傳感器讀數進行調整，通過伺服加載電機(4)對模型樁進行加載。