CN204690808U - 一种用于桩基模型试验的桩位约束装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于桩基模型试验的桩位约束装置，包括一个无盖的箱体，箱体相对的两个侧壁顶端的对称位置各设置有两个Z轴调节梁，同一侧壁的两个Z轴调节梁沿径向排列；四个Z轴调节梁上沿垂直方向各固定有一个Y轴调节梁，且同一侧壁的两个Y轴调节梁贴着箱体内壁；不同侧壁对称位置的两个Y轴调节梁之间沿垂直方向均连接有一个X轴调节梁；两个X轴调节梁中部分别对称设置有弧形约束面板，两个弧形约束面板的凹面相对。该桩位约束装置能够固定模型桩的位置，提高了试验过程中数据采集的准确度。
Description
技术领域
本实用新型属于桩基模型试验设备技术领域，具体涉及一种用于桩基模型试验的桩位约束装置。
背景技术
工程中常常使用桩基模型试验来分析桩基的承载性能。其原理是对桩基施加荷载，获取桩基的沉降及应变等数据，从而进一步分析桩基的沉降规律及承载性能。
对桩基施加竖向荷载时，在填土过程中，多数桩基模型试验是将模型桩安装在加载设备下进行吊起，虽然在加载过程中模型桩顶固定于加载设备，但桩身处于自由状态，在装卸土体及安装测试原件时均会影响模型桩的稳定，桩身容易发生倾斜，导致加载过程所测定的模型桩的应变及模型桩桩顶沉降等数值均不精确或不可信。另外，对于多种不同的土体要进行多次桩径比模型试验，而每次模型试验由于桩基位置的不确定性，使得试验数据不可靠，结果不具有参考性，达不到模型试验的效果。
对桩基模型试验时模型桩的竖直度以及相对位置进行固定的设备或装置目前均未见报道。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于桩基模型试验的桩位约束装置，该桩位约束装置具有连接方便、便于加工、使用高效、灵活可调的特点，解决了模型桩竖向定位不准确的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种用于桩基模型试验的桩位约束装置，包括一个无盖的箱体，箱体相对的两个侧壁顶端的对称位置各设置有两个Z轴调节梁，同一侧壁的两个Z轴调节梁沿径向排列；四个Z轴调节梁上沿垂直方向各固定有一个Y轴调节梁，且同一侧壁的两个Y轴调节梁贴着箱体内壁；不同侧壁对称位置的两个Y轴调节梁之间沿垂直方向均连接有一个X轴调节梁；两个X轴调节梁之间的中部分别对称设置有弧形约束面板，两个弧形约束面板的凹面相对。
本实用新型还具有以下特点：
(1)同一侧的两个Y轴调节梁和X轴调节梁上均设置有螺孔，Y轴调节梁和X轴调节梁通过螺栓连接。同一侧的两个Y轴调节梁上还可以间隔设置有两个或两个以上的螺孔，X轴调节梁上也设置有螺孔，Y轴调节梁和X轴调节梁通过螺栓连接。
(2)同一侧的两个Z轴调节梁和箱体的侧壁顶端上均设置有螺孔，Z轴调节梁和箱体的侧壁顶端通过螺栓连接。同一侧的两个Z轴调节梁和箱体的侧壁顶端上还可以间隔设置有两个或两个以上的螺孔，Z轴调节梁和箱体的侧壁顶端通过螺栓连接。
(3)两个弧形约束面板内侧均固定有橡胶垫。
(4)X轴调节梁、Y轴调节梁和Z轴调节梁均为角钢；同一侧的两个Y轴调节梁背向相对，两个X轴调节梁背向相对。
使用本实用新型的桩位约束装置时，先将固定有Y轴调节梁的Z轴调节梁与箱体通过进行连接，再将X轴调节梁的两端与Y轴调节梁连接，然后调节Z轴调节梁的位置，使X轴调节梁往向桩身靠拢，进而使两个弧形约束面板逐渐相扣，直到与桩身接触贴密为止。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的桩位约束装置能够固定模型桩的位置，增加了桩位的垂直度及位置的准确性，提高了试验过程中数据采集的稳定性和精度，避免引起返工。该桩位约束装置能在水平和竖直两个平面内移动，可随实际工作过程移动位置，灵活性强，容易操作和实现，且很容易满足规范承载力设计要求。该桩位约束装置重复利用率高，减少人工费，提高试验质量，节省试验时间，降低试验费用。
附图说明
图1是本实用新型的用于桩基模型试验的桩位约束装置的立体结构示意图；
图2是本实用新型的用于桩基模型试验的桩位约束装置的俯视图。
图中，1.箱体，2.X轴调节梁，3.Y轴调节梁，4.Z轴调节梁，5.弧形约束面板，6.橡胶垫，7.螺孔。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了一种用于桩基模型试验的桩位约束装置，如图1所示，包括一个无盖的箱体1，箱体1上沿三维空间的X、Y、Z轴方向分别设置有两个X轴调节梁2、四个Y轴调节梁3和四个Z轴调节梁4。本实用新型的调节梁全部采用角钢。
其中，四个Z轴调节梁4两两一组分别设置在箱体1的左、右侧壁顶端的对称位置，且同一侧的两个Z轴调节梁4沿径向排列；每一个Z轴调节梁4上沿垂直方向焊接有一个Y轴调节梁3，且同一侧的两个Y轴调节梁3背向相对贴着箱体1的左、右内壁；左、右内壁对称位置的两个Y轴调节梁3之间沿垂直方向均连接有一个X轴调节梁2，且两个X轴调节梁2背向相对；两个X轴调节梁2之间的中部分别对称设置有弧形约束面板5，两个弧形约束面板5的凹面相对。弧形约束面板5内侧固定有橡胶垫6。
如图2所示，同一侧的两个Y轴调节梁3上间隔设置有多个螺孔7，X轴调节梁2上也设置有螺孔7，Y轴调节梁3和X轴调节梁2通过螺栓连接。同一侧的两个Z轴调节梁4和箱体1的侧壁顶端上也间隔设置有多个螺孔7，Z轴调节梁4和箱体1的侧壁顶端通过螺栓连接。
使用本实用新型的桩位约束装置时，如图1所示，在桩基模型试验填土前，先将焊有Y轴调节梁3的Z轴调节梁4与箱体1通过螺栓进行连接，再将X轴调节梁2通过两端的螺栓与Y轴调节梁3下端的螺孔连接。固定桩身，然后调节Z轴调节梁4上的螺栓位置，使两个X轴调节梁4往向桩身靠拢，进而使两个弧形约束面板5逐渐相扣，包住桩身，直到橡胶垫6与桩身接触贴密为止。
往箱内填土时，随着箱内土的高度增加，可将X轴调节梁2上的螺栓向Y轴调节梁3上方调整位置，以可以更好地固定桩位，直至模型箱内土填到设计高度为止。橡胶垫6起到施力均匀、保护桩身的作用。
本实用新型的桩位约束装置能在水平和竖直两个平面内移动，可以根据需要灵活的调整约束位置，使桩身保证桩身高度和水平位置的准确性，也确保桩身的垂直度要求，且能使桩身保持自然下垂状态，对桩身无损害。
本实用新型并不局限于上述的具体实施方式。凡是采用本实用新型的装置，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，所有具体拓展均属本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于桩基模型试验的桩位约束装置，其特征在于，包括一个无盖的箱体(1)，箱体(1)相对的两个侧壁顶端的对称位置各设置有两个Z轴调节梁(4)，同一侧壁的两个Z轴调节梁(4)沿径向排列；四个Z轴调节梁(4)上沿垂直方向各固定有一个Y轴调节梁(3)，且同一侧壁的两个Y轴调节梁(3)贴着箱体(1)内壁；不同侧壁对称位置的两个Y轴调节梁(3)之间沿垂直方向均连接有一个X轴调节梁(2)；两个X轴调节梁(2)的中部分别对称设置有弧形约束面板(5)，两个弧形约束面板(5)的凹面相对。
2.根据权利要求1所述的用于桩基模型试验的桩位约束装置，其特征在于，同一侧壁的两个所述Y轴调节梁(3)和所述X轴调节梁(2)上均设置有螺孔(7)，所述Y轴调节梁(3)和所述X轴调节梁(2)通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的用于桩基模型试验的桩位约束装置，其特征在于，同一侧壁的两个所述Y轴调节梁(3)上间隔设置有两个或两个以上的螺孔(7)，所述X轴调节梁(2)上也设置有螺孔(7)，所述Y轴调节梁(3)和所述X轴调节梁(2)通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的用于桩基模型试验的桩位约束装置，其特征在于，同一侧壁的两个所述Z轴调节梁(4)和所述箱体(1)的侧壁顶端上均设置有螺孔(7)，所述Z轴调节梁(4)和所述箱体(1)的侧壁顶端通过螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的用于桩基模型试验的桩位约束装置，其特征在于，同一侧壁的两个所述Z轴调节梁(4)和所述箱体(1)的侧壁顶端上均间隔设置有两个或两个以上的螺孔(7)，所述Z轴调节梁(4)和所述箱体(1)的侧壁顶端通过螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的用于桩基模型试验的桩位约束装置，其特征在于，所述两个弧形约束面板(5)内侧均固定有橡胶垫(6)。
7.根据权利要求1所述的用于桩基模型试验的桩位约束装置，其特征在于，所述X轴调节梁(2)、Y轴调节梁(3)和Z轴调节梁(4)均为角钢；同一侧壁的两个Y轴调节梁(3)背向相对，两个X轴调节梁(2)背向相对。
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