[發明專利]一種斜樁模型試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201910558542.3
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110185074B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 蔣躍楠;李國
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 莫英妍;徐冬濤

本發明提出一種斜樁模型試驗裝置，包括模型箱系統和加載系統，其中模型箱系統包括模型箱箱體、支撐板、側板和斜樁定位架，模型箱箱體為上開口的長方體箱，支撐板固定在模型箱箱體上，且支撐板的上表面設置有鋸齒形凹槽，側板的下邊放置在支撐板的一鋸齒形凹槽中，側板的背面設置有U型可轉動鋼箍并放置在支撐板的一鋸齒形凹槽中，側板與支撐板之間的夾角為2°～23°，側板上開有條形孔，斜樁定位架的背面焊接有螺桿，螺桿穿過側板條形孔并由螺帽擰緊，斜樁定位架的正面焊接有半封閉式鐵皮管。本發明還提出了相應的斜樁模型試驗方法。本發明的試驗裝置傳力明確、質量可靠，可進行單樁或雙樁的壓樁模擬，解決了目前斜樁的模型試驗問題。

技術領域

本發明屬于樁基工程領域，尤其是一種斜樁模型試驗裝置及試驗方法。

背景技術

隨著我國基礎建設的快速發展，越來越多的大型、特種建筑應運而生，如拱形結構、橋梁結構、海洋石油平臺、電視塔及輸電線路等。這類建筑的基礎需要承受很大的斜向荷載，為此，通常將這類樁基礎設置成斜樁以承受更大的荷載，此外，在樁基礎施工過程中，由于各種因素也會造成直樁傾斜，由于斜樁在外荷載作用下的工作性狀和承載機理要比垂直樁的復雜的多，目前對斜樁尤其是預制斜樁的工作機理的認識還不完善，缺乏可行及可靠的分析和計算方法，試驗作為探索、解決樁基問題的一種常用方法和研究手段，受到了廣泛的關注，但是現場試驗費用較高，很少有條件采用；模型試驗因其制作簡單，操作方便，成為了樁基研究的重要輔助工具。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種斜樁模型試驗裝置及試驗方法，通過采用模型箱系統和加載系統，實現快速模擬傾角在2°～23°之間的預制斜樁的沉樁過程，傳力明確、質量可靠，可進行單樁或雙樁的壓樁模擬，解決了目前斜樁的模型試驗問題。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種斜樁模型試驗裝置，包括模型箱系統和加載系統，其中：模型箱系統包括模型箱箱體、支撐板、側板和斜樁定位架，模型箱箱體為上開口的長方體箱，支撐板的兩短邊分別固定在模型箱箱體上開口的兩長邊上，且支撐板的上表面設置有若干條平行于模型箱箱體短邊的鋸齒形凹槽；側板的下邊放置在支撐板的一鋸齒形凹槽中，側板的背面設置有U型可轉動鋼箍，U型可轉動鋼箍放置在支撐板的一鋸齒形凹槽中，側板與支撐板之間的夾角為2°～23°，側板上開有兩條平行于模型箱箱體短邊的條形孔；斜樁定位架的背面固定焊接有兩個螺桿，兩個螺桿分別穿過側板上的兩條條形孔并由螺帽擰緊，斜樁定位架的正面焊接有半封閉式鐵皮管；加載系統包括第一動桿、第二動桿、油箱、第一液壓油缸、第二液壓油缸和底座，其中，第一動桿的固定端通過銷釘與底座轉動式連接，第一動桿的末端通過銷釘與第二動桿的支點轉動式連接，第二動桿的一端與第二液壓油缸連接，第二液壓油缸固定安裝在第一動桿的中部上端，第二動桿的另一端安裝加載桿，第一動桿的中部下端與第一液壓油缸連接，第一液壓油缸固定安裝在底座上；油箱與第一液壓油缸、第二液壓油缸均連接。

進一步的，本發明的斜樁模型試驗裝置，模型箱箱體的底板、左右側面板、后面板為鋼板焊接組成，模型箱箱體的正面板為加強有機玻璃板，所述加強有機玻璃板的外側設置有一條垂直方向、兩條水平方向的鋼箍，模型箱箱體上開口四周邊沿均焊接有等邊角鋼，兩長邊的等邊角鋼中心線上各設有若干個孔。

進一步的，本發明的斜樁模型試驗裝置，支撐板為一鋼板，支撐板的兩短邊各設有若干個孔。

進一步的，本發明的斜樁模型試驗裝置，側板為一鋼板，側板的上邊、下邊均設有刻度線，側板的背面焊接有兩個鐵塊，所述兩個鐵塊分別安裝在條形孔的兩端部且與條形孔垂直，兩個鐵塊的上端均與側板的上邊對齊，兩個鐵塊的外側中心設有插孔。

進一步的，本發明的斜樁模型試驗裝置，斜樁定位架為一鐵塊，其正面、背面均有中心刻度線，半封閉式鐵皮管位于正面中心刻度線上，螺桿位于背面中心刻度線上。

進一步的，本發明的斜樁模型試驗裝置，第一動桿、第二動桿均為變截面箱體結構，第二動桿與加載桿之間焊接有封頭板。