[發(fā)明專利]一種足尺樁徑的樁-土相互作用的試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710329181.6
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107100211B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張英平;楊奇;唐益群;趙文強;徐杰
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種足尺樁徑的樁-土相互作用的試驗裝置，其特征在于，該裝置包括模型箱支架(1)、模型箱(3)、預(yù)制樁(23)、彈簧組件、加載單元和數(shù)據(jù)采集單元，所述的模型箱(3)固定于模型箱支架(1)上，所述的模型箱(3)內(nèi)設(shè)有試驗土體，所述預(yù)制樁(23)垂直于模型箱(3)底面埋設(shè)于試驗土體中，所述的模型箱(3)底面和模型箱支架(1)頂面對應(yīng)于安裝預(yù)制樁(23)位置處設(shè)有與預(yù)制樁(23)大小匹配的開孔，預(yù)制樁(23)在所述的開孔內(nèi)上下運動，所述的彈簧組件設(shè)置在預(yù)制樁(23)底部并與預(yù)制樁(23)底面連接，所述的加載單元作用于模型箱(3)中試驗土體和預(yù)制樁(23)上表面，所述的數(shù)據(jù)采集單元用于采集表征樁-土相互作用的相關(guān)數(shù)據(jù)；

加載單元對模型箱(3)中的試驗土體和預(yù)制樁(23)加載，數(shù)據(jù)采集單元獲取加載過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足尺樁徑的樁-土相互作用的試驗裝置，其特征在于，所述的加載單元包括加載板、加載桿(7)、液壓箱(20)和液壓控制組件，所述的加載板設(shè)置在模型箱(3)中試驗土體和預(yù)制樁(23)上表面，所述的加載桿(7)垂直于加載板上表面設(shè)置多個，加載桿(7)下端接觸加載板上表面，所述的液壓箱(20)通過液壓管(17)連接加載桿(7)，所述的液壓控制組件連接液壓箱(20)和加載桿(7)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種足尺樁徑的樁-土相互作用的試驗裝置，其特征在于，所述的液壓控制組件包括電動機(18)、電磁閥(21)、液壓力傳感器(16)和動力控制箱(19)，所述的液壓箱(20)通過電磁閥(21)連接液壓管(17)，所述的液壓管(17)連接至加載桿(7)，所述的液壓力傳感器(16)連接加載桿(7)和動力控制箱(19)，所述的動力控制箱(19)還連接液壓箱(20)，所述的電動機(18)連接液壓箱(20)和動力控制箱(19)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種足尺樁徑的樁-土相互作用的試驗裝置，其特征在于，所述的加載板包括樁體加載板(22)和土體加載板(6)，所述的樁體加載板(22)形狀和大小與所述的預(yù)制樁(23)相匹配，所述的樁體加載板(22)設(shè)置在預(yù)制樁(23)上表面上，所述的土體加載板(6)覆蓋在試驗土體上表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種足尺樁徑的樁-土相互作用的試驗裝置，其特征在于，所述的加載桿(7)通過反力架(9)懸掛于加載板上表面，所述的反力架(9)固定于模型箱支架(1)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種足尺樁徑的樁-土相互作用的試驗裝置，其特征在于，所述的反力架(9)為門字型結(jié)構(gòu)，門字型反力架橫梁上設(shè)有用于安裝加載桿(7)的安裝孔，所述的加載桿(7)穿過安裝孔進(jìn)行懸掛設(shè)置，且加載桿(7)下端置于加載板上表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足尺樁徑的樁-土相互作用的試驗裝置，其特征在于，所述的彈簧組件包括彈簧頂板(24)、彈簧(2)和膨脹螺栓(25)，所述的彈簧(2)設(shè)置多個，彈簧(2)下端通過膨脹螺栓(25)連接地面，彈簧(2)上端連接彈簧頂板(24)，所述的彈簧頂板(24)形狀和大小與模型箱(3)底面開孔大小匹配，所述的彈簧頂板(24)在所述的開孔內(nèi)上下運動；

在模型箱(3)中埋設(shè)預(yù)制樁(23)后，所述的預(yù)制樁(23)接觸彈簧頂板(24)，加載單元進(jìn)行加載后，預(yù)制樁(23)和彈簧頂板(24)隨彈簧(2)上下運動。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足尺樁徑的樁-土相互作用的試驗裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集單元包括傳感器以及對應(yīng)連接的傳感器采集儀，所述的傳感器包括應(yīng)變片(13)、位移傳感器(14)、土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器，所述的應(yīng)變片(13)貼于預(yù)制樁(23)內(nèi)壁，所述的位移傳感器(14)設(shè)置在模型箱(3)中試驗土體和預(yù)制樁(23)表面，所述的土壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器埋設(shè)在試驗土體中。