CN204959832U - 一种透明土模型桩加载试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种透明土模型桩加载试验装置，包括人工合成透明土、模型桩和加载试验装置。实验台可通过设置可调式桌脚进行调平，台面上设置支架和支架固定板放置工程漫射体、激光器和相机；在模型试验槽上方可根据需要选择不同的加载装置。整个系统设置合理，方便对人工合成透明土内的模型桩进行加载测试、观测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种透明土模型桩加载试验装置，主要适用于实验室内人工合成透明土中微型模型桩加载沉桩试验、土体破坏模式研究等领域的科学实验。
背景技术
桩基础是一种历史悠久、应用广泛的深基础形式，随着工业技术和工程建设的发展，桩的类型和成桩工艺、桩的设计理论和设计方法、桩的承载力与桩体结构的检测技术等方面均有发展，以使桩与桩基础的应用更为广泛，具有很强的生命力。由于桩型及施工工艺不断推陈出新、千变万化，量变的结果导致了质变，无论是在桩基的有关理论概念还是桩的效用上都产生了许多实质性的变化，桩的应用及成桩工艺比过去更多为多样化和复杂化。特别是在桩基设计和施工领域中提出了许多崭新的甚至离经叛道的概念。
而为了更好的研究各类桩基础的承载力特性，进行更多的技术革新，针对各类模型桩的室内实验逐渐增多，但由于桩周土的存在，无论是何种桩型，室内试验还是现场实验，对桩基的受力变形和土体的沉降变形都只能通过埋设仪器进行数据监测，对桩基在地下的受力变形情况只能进行“看不到”的分析，并且土体中的传感器不能提供桩基和土体的连续变形特征，结果往往不准确。
因此，探讨从既经济又技术可行的沉桩过程中土体位移场测量可视化试验的技术方案显得尤为迫切。本实用新型提出一种透明土模型桩加载试验装置，针对模型桩在人工合成透明土内部的加载沉桩、受力变形及桩周土体的沉降变形情况进行试验装置系统的详细介绍，开发一种可以测量沉桩过程中桩基受力变形、桩周土体沉降和变形位移场的试验测试系统及其使用方法成为一个刻不容缓的工作。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构合理,测试效果好的透明土模型桩加载试验装置。
这种透明土模型桩加载试验装置，其特征在于，包括试验台，所述实验台的台面上设置有工程漫射体支架、激光器支架和相机支架以分别安置工程漫射体、设置激光器和相机，并设置有滑模固定板、纵向滑动限位板和横向滑动限位板以定位和固定模型试验槽；在模型试验槽两侧上方设有滑动槽，所述滑动槽连接加载试验装置，所述加载试验装置可在滑动槽内上下滑动；所述的模型试验槽采用透明材料制成，内部设置有人工合成透明土，模型桩上设置模型桩加载头。
作为优选：所述的实验台下部是设置有螺孔的平台支脚，底部设置有可调式桌脚。
作为优选：所述的工程漫射体支架、激光器支架和相机支架都分别与支架固定板连接，辅以螺钉固定在实验台的台面上。
作为优选：所述滑模固定板以滑模固定板固定螺丝固定于实验台的台面上，纵向滑动限位板和横向滑动限位板以螺栓在螺栓滑槽内滑动并锚固以固定模型试验槽。
作为优选：所述的加载试验装置为带刻度加载平台，所述带刻度加载平台内部为空腔，通过带刻度大号滴管向带刻度加载平台注入液体进行加载。
作为优选：所述的加载试验装置为加载平台，在设置有加载头安置孔的加载平台上设置连接螺栓，上部设有砝码平台，以砝码进行加载。
本实用新型的有益效果是：
(1)设计的实验台结构简单、成本低，可针对不同尺寸的模型槽进行自主设计加工调整，很好的适应实验的多样性。
(2)试验装置不同的静压加载方式，可满足绝大部分微型桩的沉桩加载要求，方便控制荷载的施加，也便于观测记录。
(3)采用激光器和相机在黑暗环境下对人工合成透明土内模型桩、乃至多个模型桩同时的沉桩过程进行观测记录，可较好的对桩体在土体内静压沉桩过程进行模拟，有很好的参考价值。
附图说明
图1是一种透明土模型桩加载试验装置立体效果图；
图2是另一种透明土模型桩加载试验装置立体效果图；
图3是所述的试验槽固定系统结构示意图；
附图标记说明：1-实验台；2-平台支脚；3-螺孔；4-可调式桌脚；5-工程漫射体；6-工程漫射体支架；7-激光器；8-激光器支架；9-激光器电源线；10-相机；11-相机支架；12-支架固定板；13-滑模固定板；14-滑模固定板固定螺丝；15-纵向滑动限位板；16-横向滑动限位板；17-螺栓滑槽；18-模型试验槽；19-人工合成透明土；20-模型桩；21-模型桩加载头；22-加载头安置孔；23-加载平台；24-滑动槽；25-砝码平台；26-连接螺栓；27-砝码；28-带刻度加载平台；29-带刻度大号滴管。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
本实施方式中的人工合成透明土等技术参数要求，在本实施例中不再累述，重点阐述本实用新型涉及的结构特点及功效，并配合附图详细说明如下：
如图1，实验台1由长1200mm宽900mm厚20mm的木质台面、四根直径30mm的平台支脚2和四个可调式桌脚4组成，其中平台上预设螺杆预留孔28，平台支脚2底部设置螺孔3，可由对应可调式桌脚4拧入并进行调平。其中螺杆预留孔直径10mm；平台支脚2底部螺孔直径5mm，与可调式桌脚4上的螺栓对应。
台面上设置有工程漫射体5和工程漫射体支架6、激光器7和激光器支架8、相机10和相机支架11，每个支架底部都设置有支架固定板，上面有孔洞，以备后期用螺钉固定支架。其中工程漫射体5是ED1-L4100(英寸0.4°x100°)直线型漫射体，可将直线光源变为光面；激光器7是波长532nm，功率2W，以激光器电源线9进行插电工作，相机10自带镜头，可调节焦距。
人工合成透明土19可根据模型桩20和模型试验槽18的尺寸大小进行配制，此本实施例中，模型桩20为直径3.2mm，长180mm的圆桩，以硬质塑料制成；模型试验槽18为长250mm宽70mm高410mm的有机玻璃制成，壁厚10mm，上部两侧设置5mm深、长1500mm、宽30mm的。根据模型桩20的尺寸设置模型桩加载头21，以聚乳酸为原料制作而成，内径3.2mm，可使模型桩20卡在模型桩加载头21内。
如图1，模型桩20上部的一种加载试验装置，包括设置有加载头安置孔22的加载平台23，上部设置有连接螺栓26和砝码平台25，可设置砝码27进行加载。所述的加载头安置孔22与模型桩加载头21形状对应，加载平台23为梯台形的木质结构，底部长2600mm、宽30mm、高70mm，端部长1000mm、宽30mm；顶部设置连接螺栓26，以连接上部的砝码平台25，可设置多个砝码27进行加载。
如图2，模型桩20上部的另一种加载试验装置，包括设置有加载头安置孔22的加载平台(带刻度)28。所述的加载头安置孔22与模型桩加载头21形状对应，加载平台(带刻度)28为梯台形的透明材质制作而成，底部长2600mm、宽30mm、高70mm，端部长1000mm、宽30mm，根据容量设置刻度，顶部开口，可由大号滴管(带刻度)29灌入水或其他液体进行加载。
所述的加载试验装置有两种形式，一种是在设置有加载头安置孔22的加载平台23上设置连接螺栓26，上部设有砝码平台25，以砝码27进行加载；另一种是用大号滴管(带刻度)29向以透明材料制作的加载平台(带刻度)28中加水或者其他液体进行加载。其中加载平台23或加载平台(带刻度)28均可在预先设置在模型试验槽边部的滑动槽24内滑动，方便对模型桩20垂直向下静压。
如图3，所述的试验槽固定系统，包括滑模固定板13、纵向滑动限位板15和横向滑动限位板16；其中滑模固定板13以滑模固定板固定螺丝14固定于台面上，纵向滑动限位板15和横向滑动限位板16以螺栓在螺栓滑槽17内滑动并锚固，以固定模型试验槽18。其中滑模固定板13是长200mm、宽10mm、厚2mm的槽钢与长200mm、宽20mm、厚2mm的钢板焊接而成，槽钢底部设置有螺栓滑槽17，槽长180mm，宽3mm，而钢板右侧设置有滑模固定板固定螺丝14对应的螺孔3mm；纵向滑动限位板15是长500mm、宽10mm、厚2mm的钢板打孔制成，孔槽长400mm、宽3mm；横向滑动限位板16是长130mm、宽10mm、厚2mm的钢板与两块10mm*10mm、3mm厚的小钢板焊接而成，小钢板上设置3mm的螺孔，以设置螺栓在螺栓滑槽17内滑动并固定，可对模型试验槽18进行限制和固定。
Claims (6)
1.一种透明土模型桩加载试验装置，其特征在于，包括试验台(1)，所述实验台(1)的台面上设置有工程漫射体支架(6)、激光器支架(8)和相机支架(11)以分别安置工程漫射体(5)、设置激光器(7)和相机(10)，并设置有滑模固定板(13)、纵向滑动限位板(15)和横向滑动限位板(16)以定位和固定模型试验槽(18)；在模型试验槽(18)两侧上方设有滑动槽(24)，所述滑动槽(24)连接加载试验装置，所述加载试验装置可在滑动槽(24)内上下滑动；所述的模型试验槽(18)采用透明材料制成，内部设置有人工合成透明土(19)，模型桩(20)上设置模型桩加载头(21)。
2.根据权利要求1所述的透明土模型桩加载试验装置，其特征在于，所述的实验台(1)下部是设置有螺孔(3)的平台支脚(2)，底部设置有可调式桌脚(4)。
3.根据权利要求1所述的透明土模型桩加载试验装置，其特征在于，所述的工程漫射体支架(6)、激光器支架(8)和相机支架(11)都分别与支架固定板(12)连接，辅以螺钉固定在实验台(1)的台面上。
4.根据权利要求1所述的透明土模型桩加载试验装置，其特征在于，所述滑模固定板(13)以滑模固定板固定螺丝(14)固定于实验台(1)的台面上，纵向滑动限位板(15)和横向滑动限位板(16)以螺栓在螺栓滑槽(17)内滑动并锚固以固定模型试验槽(18)。
5.根据权利要求1所述的透明土模型桩加载试验装置，其特征在于，所述的加载试验装置为带刻度加载平台(28)，所述带刻度加载平台(28)内部为空腔，通过带刻度大号滴管(29)向带刻度加载平台(28)注入液体进行加载。
6.根据权利要求1所述的透明土模型桩加载试验装置，其特征在于，所述的加载试验装置为加载平台(23)，在设置有加载头安置孔(22)的加载平台(23)上设置连接螺栓(26)，上部设有砝码平台(25)，以砝码(27)进行加载。
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| CN108982216A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-12-11 | 西南交通大学 | 利用透明土研究水平荷载下桩土作用的装置及其测试方法 |
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