[發明專利]可模擬沉樁過程的鈣質砂樁基模型試驗系統

有效

• 申請號: 201811193240.2
• 申請日: 2018-10-14
• 公開（公告）號: CN109653258B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 孟慶山;王帥;朱晶;雷學文;閻鈳;魏厚振;蔡云輝;徐亞飛;許國順;劉奇;董云潔;李昇昊;龔嶼
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 陳曉寧

1.一種可模擬沉樁過程的鈣質砂樁基模型試驗系統，其特征在于：包括試驗對象——樁基單元(000)；

設置有支架(100)、樁基壓力室單元(200)、動靜荷載施加單元(300)、錘擊荷載施加單元(400)、應變控制單元(500)、水壓力加載單元(600)、動力源單元(700)、土體固結應力比施加單元(800)、數據采集儀(1000)和計算機(1100)；

所述的錘擊荷載施加單元(400)包括依次連接的錘擊第1氣缸(410)、錘擊第1傳力桿(420)、連接盤(430)、錘擊第2氣缸(440)、錘擊第2傳力桿(450)和夯擊模塊(460)；

夯擊模塊(460)由夯擊桿(461)和小車(462)構成，在夯擊桿(461)上設置有小車(462)；

夯擊桿(461)內部開有通孔，且其通孔直徑略大于動靜傳力桿(320)的直徑，以保證夯擊桿(461)可以以動靜傳力桿(320)為軸來回直線運動且不與動靜傳力桿(320)產生摩擦；錘擊第1氣缸(410)可以控制錘擊第1傳力桿(420)沿豎直方向移動，錘擊第1傳力桿(420)控制連接盤(430)從而控制錘擊第2氣缸(440)上下移動，錘擊第2氣缸(440)上下移動則可以控制錘擊第2傳力桿(450)上下移動；當夯擊模塊(460)夯擊到模型樁(050)時，錘擊第2氣缸(440)使錘擊第2傳力桿(450)伸出以夾持夯擊桿(461)，此時錘擊第1氣缸(410)控制錘擊第2氣缸(440)上升，進而控制夯擊模塊(460)以動靜傳力桿(320)為軸并沿著滑道(140)滑行上升，上升到錘擊第1氣缸(410)最大回縮位置時，錘擊第2氣缸(440)回縮松開夯擊模塊(460)進而釋放夯擊模塊(460)使其以動靜傳力桿(320)為軸并沿著滑道(140)滑行自由下落夯擊模型樁(050)；夯擊到模型樁(050)時錘擊第1氣缸(410)伸出錘擊第1傳力桿(420)控制錘擊第2氣缸(440)下降，當錘擊第1氣缸(410)伸出到最大行程時，錘擊第2氣缸(440)伸出錘擊第2傳力桿(450)夾持夯擊模塊(460)的夯擊桿(461)，此即為一個夯擊循環；通過錘擊第1氣缸(410)的 最大行程一定以保證每次夯擊模塊(460)下落的距離相同進而保證每次施加的沖擊能量相同；當要施加動荷載時需通過電磁閥(740)結合具體裝置尺寸及實驗對沖擊能量的要求和沖擊頻率的要求來設置電磁閥(740)進而來控制錘擊第1氣缸(410)、錘擊第2氣缸(440)的具體伸出縮回時間及以滿足上述循環要求；當施加動荷載時還需提前調節時間繼電器時間以控制動靜傳力桿(320)伸出長度并通過關閉動靜氣缸(310)固定動靜傳力桿(320)的伸出長度，其中調節動靜傳力桿(320)伸出長度以保證動靜傳力桿(320)與模型樁(050 )有一定距離以避免其作用于模型樁(050 )；同時夯擊桿(461)中心開了圓形通孔且其直徑略大于動靜傳力桿(320)的直徑，以使夯擊桿(461)與動靜傳力桿(320)同心且兩者接觸少，進而在一定程度上保證夯擊桿(461)下落的垂直度且可以減少下落過程中的摩擦阻尼；當夯擊模塊(460)上下移動的過程中小車(462)沿著滑道(140)上下滑動，從而可以再次保證夯擊模塊(460)移動過程中的垂直度也可以降低其移動過程中的摩擦阻尼。