[發明專利]一種模擬打樁的離心模型試驗裝置

有效

• 申請號: 202110691072.5
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113250253B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 安曉宇;劉潤;陳廣思;曹添銘;孟祥傳;于征
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

本發明公開了一種模擬打樁的離心模型試驗裝置，包括樁帽，在樁帽的一側設有滑塊Ⅰ，滑塊Ⅰ配合在豎直軌道上，軌道固定在模型箱上，在樁帽上設有重錘作用筒，在重錘作用筒內設有重錘，重錘通過梯形卡榫與重錘作用筒連接，在重錘上設有連接筒，在連接筒內設有提升塊，提升塊與重錘通過可伸縮卡榫連接，可伸縮卡榫安裝在提升塊上，在可伸縮卡榫上開關壓塊，開關壓塊與觸點開關對應，觸點開關固定在重錘內部，提升塊懸掛在鋼絲繩上，鋼絲繩纏繞在卷筒上，卷筒由電機驅動，固定在軌道的上端。本發明可以在離心機不停機的情況下，將模型樁打入地基模型土中，可以模擬打樁施工，能夠提高試驗工作效率。

技術領域

本發明涉及一種離心模型試驗裝置，特別是一種模擬打樁的離心模型試驗裝置。

背景技術

地面建筑物構筑在地面上，地面要承受很大的壓力，因此要求地面有足夠的抵抗壓力的強度，但是往往很難做到。因此必須對承受建筑物的地面進行加固，或者改善地面的承受方式，因此就有了在地基上打樁的施工措施，讓建筑物的大部分重量通過樁傳到地面以下很深的位置，這個位置的地基比地面承受能力大得多。

樁基礎的施工通常都離不開振動機械，這就導致在打樁過程中對周圍建筑產生振動影響，特別是當兩者之間的距離較小且建筑的抗震能力較低時，振動可能對建筑產生損傷，降低其安全性。在土工離心模型試驗領域，常需要一種可以模擬打樁的離心模型試驗裝置，該裝置可以模擬打樁施工，進而研究打樁施工過程對周圍地基及建筑物結構的影響，為力學分析與施工設計提供試驗數據。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種模擬打樁的離心模型試驗裝置，該裝置可以模擬打樁施工，為研究打樁施工過程對周圍地基及建筑物結構的影響、為力學分析與施工設計提供試驗數據。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種模擬打樁的離心模型試驗裝置，包括樁帽，在所述樁帽的一側設有滑塊Ⅰ，所述滑塊Ⅰ配合在豎直設置的軌道上，所述軌道與水平橫梁固接，所述水平橫梁固定在模型箱上，在所述樁帽上設有重錘作用筒，所述重錘作用筒豎直設置，在所述重錘作用筒內設有與其滑動配合的重錘，所述重錘通過梯形卡榫與所述重錘作用筒連接，在所述重錘上設有連接筒，所述連接筒豎直設置，在所述連接筒內設有與其滑動配合的提升塊，所述提升塊與所述重錘通過水平設置的可伸縮卡榫連接，所述可伸縮卡榫安裝在所述提升塊的中部，設有左右對稱布置的兩個，在兩個所述可伸縮卡榫之間夾壓有彈性部件，在兩個所述可伸縮卡榫上各設有一個開關壓塊，所述開關壓塊與觸點開關面對面設置，所述觸點開關固定在所述重錘內部，在所述重錘中部設有與所述可伸縮卡榫對應的、水平設置的通孔，在所述通孔內設有與其滑動配合的所述梯形卡榫，在所述梯形卡榫的外側上部設有楔形斜面a，在所述重錘作用筒的內側上端設有與所述楔形斜面a適配的楔形斜面b，所述提升塊懸掛在鋼絲繩上，所述鋼絲繩纏繞在卷筒上，所述卷筒設置在所述提升塊的正上方并與電機的輸出端連接，所述電機安裝在電機安裝板上，所述電機安裝板固定在所述軌道的上端，并與所述水平橫梁固接。

在所述重錘作用筒內設有與所述梯形卡榫適配的滑槽，所述楔形斜面b設置在所述滑槽的上端。

所述重錘與所述重錘作用筒通過滑塊Ⅱ和導槽連接。

在所述連接筒內設有與所述可伸縮卡榫適配的滑道，所述通孔設置在所述滑道底部。

本發明具有的優點和積極效果是：通過電機驅動實現重錘的往復運動，從而實現在離心機不停機的情況下，將模型樁打入地基模型土中，可以模擬打樁施工，為研究打樁施工過程對周圍地基及建筑物結構的影響、為力學分析與施工設計提供試驗數據。并且本發明能夠提高試驗工作效率；結構簡單，性能可靠，制作簡便。

附圖說明

圖1為應用本發明打樁前的剖視圖；

圖2為應用本發明打樁后的剖視圖；

圖3為本發明的錘擊結構剖視圖；

圖4為本發明的樁帽三維視圖；