[實用新型]下沉筒型基礎(chǔ)土體變化試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720477390.0
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN206916800U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱小軍;李文帥;張?zhí)煊?/a>;李潤磊;孔偉陽
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州大學(xué)
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 吳茂杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)試驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可直觀觀測筒型基礎(chǔ)下沉過程中筒體中土芯及筒體外側(cè)土體的變化情況的下沉筒型基礎(chǔ)土體變化試驗裝置。

背景技術(shù)

土體破壞有自身的特點：(1)土體的本構(gòu)模型在主流觀點中是彈塑性模型，但土體破壞比彈塑性模型材料的破壞更加復(fù)雜；(2)土體具有固、液、氣三相性，在土體變形時因壓縮或剪切會產(chǎn)生應(yīng)力重分布。(3)土體還具有散碎性、不均勻性，在不同應(yīng)力狀態(tài)下產(chǎn)生不同的破壞變形，表現(xiàn)的力學(xué)性能不同。筒型基礎(chǔ)如沉井、沉箱具有自身剛度大、斷面可大可小、承載力大、抗震性好等優(yōu)點，在交通領(lǐng)域、水利設(shè)施領(lǐng)域、市政工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

關(guān)于筒型基礎(chǔ)的承載力研究，需要根據(jù)筒型基礎(chǔ)貫入土中對土體的擾動情況進行分析。由于現(xiàn)場原位試驗需要耗費大量人力、物力、財力，另外試驗場地條件等復(fù)雜因素對試驗的影響很大，常常導(dǎo)致試驗結(jié)果可靠性較低。

中國發(fā)明專利“原位量測筒型基礎(chǔ)沉貫端阻力和摩阻力的方法”(申請?zhí)枺?01510095374.0，公開日：2016.8.24)公開了一種原位量測筒型基礎(chǔ)沉貫端阻力和摩阻力的方法，利用的量測裝置包括筒型基礎(chǔ)、總沉貫阻力量測裝置、端阻力量測裝置、內(nèi)側(cè)摩阻力量測裝置和外側(cè)摩阻力量測裝置。其可直接量測筒型基礎(chǔ)的端阻力和摩阻力，采用裝配式筒型結(jié)構(gòu)，筒內(nèi)外側(cè)均設(shè)置摩擦環(huán)，可以充分體現(xiàn)工程中筒型基礎(chǔ)沉放過程中的擠土效應(yīng)，使測得的端阻力和摩阻力更加趨近實際情況；并將端阻力、內(nèi)側(cè)摩阻力、外側(cè)摩阻力分別量測，并可對量測數(shù)據(jù)進行連續(xù)實時記錄，量測數(shù)據(jù)可直接使用，可以更好地指導(dǎo)筒型基礎(chǔ)沉放設(shè)計和施工。

但是，現(xiàn)有筒形基礎(chǔ)下沉引起的土體變化觀測研究，具有以下缺點：(1)不能直觀觀測筒型基礎(chǔ)內(nèi)的土芯增長、壓縮變化情況，只能推測計算土塞高度的變化；(2)不能直觀觀測筒型基礎(chǔ)周圍土體的變化情況，只能觀測最后的周圍土體的隆起破壞情況。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種下沉筒型基礎(chǔ)土體變化試驗裝置，可直觀觀測筒型 基礎(chǔ)下沉過程中筒體中土芯及筒體外側(cè)土體的變化情況。

實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為：

一種下沉筒型基礎(chǔ)土體變化試驗裝置，包括模型箱、半模筒型基礎(chǔ)和反力架；所述模型箱一側(cè)壁為透明鋼化玻璃，所述半模筒型基礎(chǔ)的下端和一側(cè)壁為開口，所述反力架的兩臂與模型箱固定連接，其橫梁位于模型箱之上，在所述半模筒型基礎(chǔ)的閉口上端與反力架橫梁之間設(shè)有千斤頂，所述半模筒型基礎(chǔ)在千斤頂作用下可沿模型箱的透明鋼化玻璃內(nèi)壁下沉，所述半模筒型基礎(chǔ)的開口側(cè)壁朝向模型箱的透明鋼化玻璃。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：

1、本實用新型試驗裝置測試時，半筒型基礎(chǔ)在下沉過程中，可以通過鋼化玻璃清晰地觀測筒型基礎(chǔ)在下沉過程中筒體中土芯的形成和變化情況；

2、同時本實用新型還可以連續(xù)觀測筒體外側(cè)土體隨筒體壓入土體過程的變化情況和位移影響范圍；

3、利用CCD相機跟蹤拍攝土體的微觀位移，利用數(shù)字圖像技術(shù)得出土芯的土體位移發(fā)展趨勢判斷土芯土體的擠密情況和土顆粒的力鏈發(fā)展判斷土芯的受力情況。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型下沉筒型基礎(chǔ)土體變化試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為圖1的左視圖。

圖3為支撐組合完成示意圖。

圖4為齒輪固定孔示意圖。

圖5為銷釘示意圖。

圖6為半模筒型基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，模型箱1，半模筒型基礎(chǔ)2，反力架3，千斤頂4，支撐板5，支撐機構(gòu)6，CCD相機7

透明鋼化玻璃11，半模筒型基礎(chǔ)下端21，半模筒型基礎(chǔ)閉口上端22，半模筒型基礎(chǔ)開口側(cè)壁23、閉口側(cè)壁24，反力架臂31、32，反力架橫梁33，

絲杠61，螺母62，導(dǎo)軌63，齒輪64，銷釘65，齒輪固定孔66。

具體實施方式

如圖1、2所示，本實用新型下沉筒型基礎(chǔ)土體變化試驗裝置，包括模型箱1、半模 筒型基礎(chǔ)2和反力架3；