CN212452822U - 一种新型斜桩模型试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型斜桩模型试验装置，包括地面模拟箱体、斜桩安装机构以及施力机构，通过斜桩安装机构可将模拟斜桩进行安装，并由斜桩安装机构中的第一电动伸缩缸来控制模拟斜桩的试验角度，通过实力机构对齐进行施加外力，从而将模拟斜桩打入地面至设计标高。本实用新型具有模拟试验更加准确有效的优点，其主要用于斜桩模型试验。

Description

一种新型斜桩模型试验装置

技术领域

本实用新型涉及桩基工程技术领域，具体的说是一种新型斜桩模型试验装置。

背景技术

在一些特点工程中，为满足施工要求，有时会产用斜桩以承受更大的荷载，但是斜桩在外荷载作用下的工作性状和承载机理要比垂直桩的复杂的多，因此需要对其进行模拟试验。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型目的是提供一种模拟试验更加准确有效的新型斜桩模型试验装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种新型斜桩模型试验装置，包括地面模拟箱体、斜桩安装机构以及施力机构，所述地面模拟箱体上顶面设置为开口，位于所述开口两侧均固定连接有拓展杆，所述地面模拟箱体与拓展杆的表面齐平，且上部固定连接有第一滑轨，所述斜桩安装机构则安装在两组所述第一滑轨之间；

所述斜桩安装机构包括有两组滑台、底板以及第一倾斜板，两组所述滑台均对应的滑动连接在所述滑轨上，位于两组所述滑台之间固定连接有所述底板，所述底板上铰链连接有所述第一倾斜板，所述第一倾斜板对应所述底板的面上固定安装有两组第二滑轨，每组所述第二滑轨均与一组所述滑台相对应，所述第二滑轨上滑动连接有第一滑块，所述滑台上固定安装有第一电动伸缩缸，所述第一电动伸缩缸与所述第一滑块铰链连接，所述第一电动伸缩缸与所述滑台之间垂直设置，所述第一倾斜板的另一面上固定连接有卡接槽，所述卡接槽内卡接有模拟斜桩；

与所述斜桩安装机构相匹配的设置有施力机构，所述施力机构包括有安装架、顶板、第二倾斜板，所述安装架的底部固定安装有两组安装座，两组所述安装座之间固定连接有所述顶板，所述顶板上铰链连接有所述第二倾斜板，所述第二倾斜板对应所述顶板的面上固定连接有两组第三滑轨，所述且每组所述第三滑轨均对应一组所述安装座，所述第三滑轨上滑动连接有第二滑块，每组所述安装座上均固定安装有一组第二电动伸缩缸，所述第二电动伸缩缸与所述第二滑块铰链连接，且所述第二电动伸缩缸与所述安装座之间垂直设置，所述第二倾斜板的另一面上固定连接有第四滑轨，所述第四滑轨上滑动连接有第三滑块，所述第三滑块对应斜桩安装机构的一端固定连接有推块，另一端固定连接有第三电动伸缩缸，所述第三电动伸缩缸固定安装在所述第二倾斜板上，所述推块与所述模拟斜桩相对应。

所述地面模拟箱体一侧固定安装有控制台，所述控制台内设置有单片机，所述控制台外部嵌合安装有多组控制按钮以及显示屏，所述第一电动伸缩缸、第二电动伸缩缸、第三电动伸缩缸以及控制按钮、显示屏均与所述单片机信号连接。

所述地面模拟箱体上位于所述第一滑轨的两侧均设置有多组第一螺孔，所述滑台的两侧均固定连接有连接片，所述连接片上对应每组所述第一螺孔均设置有第二螺孔。

所述第一电动伸缩缸嵌合安装在滑台内部，所述第一电动伸缩缸的外缸顶面与所述滑台上表面齐平；

所述第二电动伸缩缸嵌合安装在所述安装座内部，所述第二电动伸缩缸的外缸底面与所述安装座下表面齐平。

所述安装架包括有连接板、支撑板以及安装板，所述连接板固定连接在所述地面模拟箱体的侧面上，所述支撑板与所述连接板垂直固定连接，所述支撑板顶部固定连接有所述安装板，所述安装座则固定安装在所述安装板底部。

本实用新型的有益效果：

1.本装置在进行斜桩模试验时，可通过控制第一电动伸缩缸以及第二电动伸缩缸的伸出距离，从而可有效的控制第一倾斜板以及第二倾斜板的倾斜角度，使得推块与模拟斜桩正好对应，使得施力均匀，并通过控制第三电动伸缩缸可控制斜桩打入土壤内部的距离，保证模拟试验效果；

2.本装置进行模拟试验时，可通过单片机对第一电动伸缩缸以及第二电动伸缩缸的伸出距离进行控制，从而计算出第一倾斜板以及第二倾斜板的倾斜角度，并通过显示屏进行角度显示，使得模拟试验更加准确有效；

3.本装置设置为一体结构，运输使用均十分方便。

附图说明

图1为本实用新型正视结构示意图；

图2为本实用新型立体结构示意图；

图3为本实用新型中施力机构一种角度结构示意图；

图4为本实用新型中施力机构另一种角度结构示意图；

图5为本实用新型中斜桩安装机构结构示意图；

图6为本实用新型中地面模拟箱体结构示意图。

图中：1地面模拟箱体、101第一螺孔、2斜桩安装机构、201滑台、20101连接片、20102第二螺孔、202底板、203第一倾斜板、204第二滑轨、205第一滑块、206第一电动伸缩缸、207卡接槽、3施力机构、301安装架、30101连接板、30102支撑板、30103安装板、302顶板、303第二倾斜板、304安装座、305第三滑轨、306第二滑块、307第二电动伸缩缸、308第四滑轨、309第三滑块、310推块、311第三电动伸缩缸、4拓展杆、5第一滑轨、6模拟斜桩、7控制台、701控制按钮、702显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1—6，一种新型斜桩模型试验装置，包括地面模拟箱体1、斜桩安装机构2以及施力机构3，地面模拟箱体1上顶面设置为开口，位于开口两侧均固定连接有拓展杆4，地面模拟箱体1与拓展杆4的表面齐平，且上部固定连接有第一滑轨5，斜桩安装机构2则安装在两组第一滑轨5之间，使得斜桩安装机构2可在第一滑轨5上进行滑动，从而将斜桩安装机构2从地面模拟箱体1上滑至拓展杆4上，方便对地面模拟箱内增减土壤；

上述的斜桩安装机构2包括有两组滑台201、底板202以及第一倾斜板203，两组滑台201均对应的滑动连接在滑轨上，位于两组滑台201之间固定连接有底板202，底板202上铰链连接有第一倾斜板203，第一倾斜板203对应底板202的面上固定安装有两组第二滑轨204，每组第二滑轨204均与一组滑台201相对应，第二滑轨204上滑动连接有第一滑块205，滑台201上固定安装有第一电动伸缩缸206，第一电动伸缩缸206与第一滑块205铰链连接，这样便使得通过第一电动伸缩缸206可推动第一倾斜板203进行转动，从而实现对第一倾斜板203的角度进行调节，第一电动伸缩缸206与滑台201之间垂直设置，第一倾斜板203的另一面上固定连接有卡接槽207，卡接槽207内卡接有模拟斜桩6；

与斜桩安装机构2相匹配的设置有施力机构3，施力机构3包括有安装架301、顶板302、第二倾斜板303，安装架301的底部固定安装有两组安装座304，两组安装座304之间固定连接有顶板302，顶板302上铰链连接有第二倾斜板303，第二倾斜板303对应顶板302的面上固定连接有两组第三滑轨305，且每组第三滑轨305均对应一组安装座304，第三滑轨305上滑动连接有第二滑块306，每组安装座304上均固定安装有一组第二电动伸缩缸307，第二电动伸缩缸307与第二滑块306铰链连接，通过第二电动伸缩缸307可实现对第二倾斜板303的角度进行调节，第二电动伸缩缸307与安装座304之间垂直设置，第二倾斜板303的另一面上固定连接有第四滑轨308，第四滑轨308上滑动连接有第三滑块309，第三滑块309对应斜桩安装机构2的一端固定连接有推块310，另一端固定连接有第三电动伸缩缸311，第三电动伸缩缸311固定安装在第二倾斜板303上，推块310与模拟斜桩6相对应，这样便使得通过第三电动伸缩缸311推动推块310对模拟斜桩6施加压力，从而将模拟斜桩6打入土壤内至设计标高。

本装置在地面模拟箱体1一侧固定安装有控制台7，控制台7内设置有单片机，控制台7外部嵌合安装有多组控制按钮701以及显示屏702，第一电动伸缩缸206、第二电动伸缩缸307、第三电动伸缩缸311以及控制按钮701、显示屏702均与单片机信号连接，通过单片机可通过控制第一电动伸缩缸206以及第二电动伸缩缸307的伸出距离来计算出第一倾斜板203以及第二倾斜板303的倾斜角度，并由显示屏702进行显示；

其具体计算方式以斜桩安装机构2为例，因为第一电动伸缩缸206与滑台201之间为垂直结构，所以滑台201、第一电动伸缩缸206以及第一倾斜板203之间构成直角三角形结构，可首先计算出铰链位置至第一电动伸缩缸206的距离，并设置为b，电动伸缩缸的伸出距离由单片机进行控制，其伸出距离设置为a，第一倾斜板203与底板202之间的夹角设置为A，则根据三角函数公式：

tanA＝a/b

计算得出，并由单片机内部编程自动转换为角度显示在显示屏702上。

本实用新型中，地面模拟箱体1上位于第一滑轨5的两侧均设置有多组第一螺孔101，滑台201的两侧均固定连接有连接片20101，连接片20101上对应每组第一螺孔101均设置有第二螺孔20102，使得可通过螺栓穿过第二螺孔20102和第一螺孔101，使得将滑台201进行固定，以保证对模拟斜桩6施力时，不会滑动，保证使用效果；

进一步的，第一电动伸缩缸206嵌合安装在滑台201内部，第一电动伸缩缸206的外缸顶面与滑台201上表面齐平，第二电动伸缩缸307嵌合安装在安装座304内部，第二电动伸缩缸307的外缸底面与安装座304下表面齐平，这样便使得第一电动伸缩缸206或第二电动伸缩缸307其伸出距离则为上述的a，不需要将外缸本体的高度计算在内；

进一步的，安装架301包括有连接板30101、支撑板30102以及安装板30103，连接板30101固定连接在地面模拟箱体1的侧面上，支撑板30102与连接板30101垂直固定连接，支撑板30102顶部固定连接有安装板30103，安装座304则固定安装在安装板30103底部，设计合理，安装效果优异。

本实用新型的工作原理是：使用时，地面模拟箱体1内部填满土壤，并压实，滑动斜桩安装机构2至对应位置，并固定，将模拟斜桩6卡接在卡接槽207内，通过控制第一电动伸缩缸206来调节第一倾斜板203的倾斜角度，直至调节到试验角度，控制第二电动伸缩缸307来调节第二倾斜板303的倾斜角度，直至调节到推块310与模拟斜相对应，通过控制第三电动伸缩缸311，使得推动推块310对模拟斜桩6施加压力，将模拟斜桩6打入地面至设计标高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种新型斜桩模型试验装置，其特征在于：包括地面模拟箱体(1)、斜桩安装机构(2)以及施力机构(3)，所述地面模拟箱体(1)上顶面设置为开口，位于所述开口两侧均固定连接有拓展杆(4)，所述地面模拟箱体(1)与拓展杆(4)的表面齐平，且上部固定连接有第一滑轨(5)，所述斜桩安装机构(2)则安装在两组所述第一滑轨(5)之间；

所述斜桩安装机构(2)包括有两组滑台(201)、底板(202)以及第一倾斜板(203)，两组所述滑台(201)均对应的滑动连接在所述滑轨上，位于两组所述滑台(201)之间固定连接有所述底板(202)，所述底板(202)上铰链连接有所述第一倾斜板(203)，所述第一倾斜板(203)对应所述底板(202)的面上固定安装有两组第二滑轨(204)，每组所述第二滑轨(204)均与一组所述滑台(201)相对应，所述第二滑轨(204)上滑动连接有第一滑块(205)，所述滑台(201)上固定安装有第一电动伸缩缸(206)，所述第一电动伸缩缸(206)与所述第一滑块(205)铰链连接，所述第一电动伸缩缸(206)与所述滑台(201)之间垂直设置，所述第一倾斜板(203)的另一面上固定连接有卡接槽(207)，所述卡接槽(207)内卡接有模拟斜桩(6)；

与所述斜桩安装机构(2)相匹配的设置有施力机构(3)，所述施力机构(3)包括有安装架(301)、顶板(302)、第二倾斜板(303)，所述安装架(301)的底部固定安装有两组安装座(304)，两组所述安装座(304)之间固定连接有所述顶板(302)，所述顶板(302)上铰链连接有所述第二倾斜板(303)，所述第二倾斜板(303)对应所述顶板(302)的面上固定连接有两组第三滑轨(305)，所述每组所述第三滑轨(305)均对应一组所述安装座(304)，所述第三滑轨(305)上滑动连接有第二滑块(306)，每组所述安装座(304)上均固定安装有一组第二电动伸缩缸(307)，所述第二电动伸缩缸(307)与所述第二滑块(306)铰链连接，且所述第二电动伸缩缸(307)与所述安装座(304)之间垂直设置，所述第二倾斜板(303)的另一面上固定连接有第四滑轨(308)，所述第四滑轨(308)上滑动连接有第三滑块(309)，所述第三滑块(309)对应斜桩安装机构(2)的一端固定连接有推块(310)，另一端固定连接有第三电动伸缩缸(311)，所述第三电动伸缩缸(311)固定安装在所述第二倾斜板(303)上，所述推块(310)与所述模拟斜桩(6)相对应。

2.根据权利要求1所述的一种新型斜桩模型试验装置，其特征在于：所述地面模拟箱体(1)一侧固定安装有控制台(7)，所述控制台(7)内设置有单片机，所述控制台(7)外部嵌合安装有多组控制按钮(701)以及显示屏(702)，所述第一电动伸缩缸(206)、第二电动伸缩缸(307)、第三电动伸缩缸(311)以及控制按钮(701)、显示屏(702)均与所述单片机信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型斜桩模型试验装置，其特征在于：所述地面模拟箱体(1)上位于所述第一滑轨(5)的两侧均设置有多组第一螺孔(101)，所述滑台(201)的两侧均固定连接有连接片(20101)，所述连接片(20101)上对应每组所述第一螺孔(101)均设置有第二螺孔(20102)。

4.根据权利要求1所述的一种新型斜桩模型试验装置，其特征在于：所述第一电动伸缩缸(206)嵌合安装在滑台(201)内部，所述第一电动伸缩缸(206)的外缸顶面与所述滑台(201)上表面齐平；

所述第二电动伸缩缸(307)嵌合安装在所述安装座(304)内部，所述第二电动伸缩缸(307)的外缸底面与所述安装座(304)下表面齐平。

5.根据权利要求1所述的一种新型斜桩模型试验装置，其特征在于：所述安装架(301)包括有连接板(30101)、支撑板(30102)以及安装板(30103)，所述连接板(30101)固定连接在所述地面模拟箱体(1)的侧面上，所述支撑板(30102)与所述连接板(30101)垂直固定连接，所述支撑板(30102)顶部固定连接有所述安装板(30103)，所述安装座(304)则固定安装在所述安装板(30103)底部。

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