一种用于桩土接触面剪切特性测试装置的压力室制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于桩土接触面剪切力学特性测试装置的压力室，包括顶板、底板和滑动设置在顶板和底板之间的多块外侧立板，底板、顶板和多块外侧立板共同围合成用于装置桩试样和土试样的型腔，压力室的型腔内设有伸缩室，伸缩室由顶板、底板、所有外侧立板和多块伸缩板围成，每块外侧立板的内侧竖向设有与其垂直的两块伸缩板，伸缩板的上下两端分别与顶板和底板滑动连接；测试时，通过测试装置的多个推力装置对压力室的不同侧施加水平推力，以通过对土试样进行挤压而对桩试样的各侧施加水平力，对桩周不同方向上施加相同或不同大小的水平压力，有效模拟实际工况。该压力室可对圆桩、方桩等截面形状规则的桩基础进行测试。

A Pressure Chamber for Testing Shear Characteristics of Pile-soil Interface

The invention discloses a pressure chamber for testing device of shear mechanical properties of pile-soil interface, which comprises a plurality of lateral vertical plates sliding between the top plate and the bottom plate, and a cavity composed of a bottom plate, a top plate and a plurality of lateral vertical plates, which is used for testing pile and soil samples of the device. The cavity of the pressure chamber is provided in the cavity of the pressure chamber. A telescopic chamber is composed of a top plate, a bottom plate, all outer vertical plates and a plurality of telescopic plates. There are two vertical telescopic plates on the inside of each outer vertical plate, and the upper and lower ends of the telescopic plate are sliding connected with the top plate and the bottom plate respectively. During the test, the different sides of the pressure chamber are connected by several thrust devices of the test device. Horizontal thrust is applied to each side of the pile sample by squeezing the soil sample. Horizontal pressure of the same or different magnitude is applied to different directions around the pile to effectively simulate the actual working conditions. The pressure chamber can be used to test pile foundations with regular cross-section shapes such as circular and square piles.

【技术实现步骤摘要】
一种用于桩土接触面剪切特性测试装置的压力室
本专利技术涉及土木工程
，特别地，涉及一种用于桩土接触面剪切特性测试装置的压力室。
技术介绍
随着我国城建设的快速发展，为了在较小的土地范围内建造更多的建筑面积，建筑物不得不向高层发展，因此近年来高层和超高层建筑建设的越来越多，这些建筑对地基基础的承载力要求较高，桩基础作为一种主要的基础形式被广泛应用于基础工程中，随着桩基础工程实际经验的累积和理论研究的深入，桩基础的利用方式和使用环境均趋于多样化，如挡土桩多用于工程初期建设支护挡土，然而为了充分发挥挡土桩的作用，减少工程造价，会将挡土桩用于竖向承载，因此研究挡土桩的承载力具有实际工程意义。中国专利申请CN201710050592.1公开了一种可模拟上覆压力变化的桩土接触面剪切测试装置，该装置包括圆形模型箱、加载板、反力梁和伺服加载电机，圆形模型箱由圆形框架和底座组成，模型箱内部需填筑一定密实度的砂土，砂土内部放置土压力传感器测试竖向及水平土压力；但该装置的圆形模型箱的结构固定，用于模拟实际工程中桩周侧所受水平地压不同情况下桩基的受力工况。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，提供一种用于桩土接触面剪切特性测试装置的压力室，结构简单，为不同环境中桩基础的承载特性研究提供良好的基础。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于桩土接触面剪切特性测试装置的压力室，所述压力室设置在测试装置的支撑板上，其包括顶板、底板和滑动设置在所述顶板和底板之间的多块外侧立板，所述底板、顶板和多块外侧立板共同围合成用于装置桩试样和土试样的型腔，所述型腔的水平截面大小能够调节。进一步的，所述压力室的型腔内设有伸缩室，所述伸缩室由顶板、底板、所有外侧立板和多块伸缩板围成，每块所述外侧立板的内侧竖向设有与其垂直的两块伸缩板，所述伸缩板的上下两端分别与所述顶板和底板滑动连接，所述伸缩板由单件伸缩板A和单件伸缩板B插接而成，所述单件伸缩板A和单件伸缩板B的插接部上分别设有插接槽和插接板，所述插接板水平滑动的安装在所述插接槽内。具体地，伸缩室用于装置桩试样和土试样；伸缩板的外端均与外侧立板相接触但不固连，相邻两块外侧立板之间相靠近的两块伸缩板的内端相交；定位前，同一块外侧立板内侧的两块伸缩板之间的距离可根据桩试样的大小进行调整；土试样填装在两平行伸缩板之间，当推力装置对外侧立板施加水平作用力时，外侧立板沿水平方向向压力室的中部移动，以通过对伸缩室内的土试样进行挤压进而对桩试样的各侧施加相同或不同的水平力。伸缩板的高度于外侧立板的高度相同；通过在压力室内进一步设置伸缩室，使该测试装置能够适用于桩周不同方向上土体所受压力互不干扰的测试，提高测试装置的模拟相似度。进一步的，每一块所述外侧立板的内侧均设有至少两个连接组件，所述连接组件包括水平设置的锚杆和多个螺帽A，至少一根锚杆贯穿相靠近的两块单件伸缩板A，且至少一根锚杆贯穿相靠近的两块单件伸缩板B，每根锚杆上且于每块伸缩板的两侧各设有一个螺帽A，两所述伸缩板通过多个连接组成件连接形成伸缩板组；螺帽A用于约束两平行伸缩板之间的距离，螺帽B用于约束伸缩板组的位置。进一步的，所述外侧立板的内表面在竖直方向设有多个定位组件，所述定位组件包括两个固定块、连接两个固定块的水平滑杆和多个螺帽B，水平滑杆贯穿所述伸缩板组设置，每根水平滑杆上且于伸缩板组的两侧各设有一个螺帽B；位于同一外侧立板内侧的两块伸缩板之间的距离与方形桩试样的宽度或圆形桩试样直径对应的内接多边形直径相等。进一步的，多块所述外侧立板的结构相同，所述外侧立板的水平方向一侧设有连接部A，所述外侧立板的水平方向另一侧设有与另一块外侧立板的连接部A相适配的连接部B，所述连接部A包括从上到下依次间隔设置的多对连接块A和连接槽A，所述连接部B包括从上到下依次间隔设置的多对连接槽B和连接块B，所述连接块A和连接块B分别滑动安装在所述连接槽A和连接槽B中。进一步的，所述压力室内且于相邻两所述外侧立板的连接处设有内拉板，所述内拉板为与两相邻所述外侧立板所形成的夹角相适配的L型板或类L型板；所述内拉板的两个壁板均设有在竖直方向上均匀布置的多个水平卡条，所述外侧立板上设有与所述水平卡条相适配的多个水平卡槽。具体地，内拉板用于相邻两外侧立板的连接，且当土试样直接填筑在压力室内时，内拉板还可以起到挡土的作用，即防止土试样从压力室内漏出。进一步的，所述压力室内设有多根顶杆，顶杆的下端与所述底板固定连接，顶杆的上端设有用于与所述顶板相连接的连接孔A，所述顶杆通过连接孔A与所述顶板可拆式固定连接。具体地，连接孔A为螺钉孔；顶板上设有与顶杆相适配的多个连接孔B，顶板通过螺钉与顶杆相连。进一步的，所述顶板由结构相同的多块单元顶板插装而成，所述单元顶板的一侧设有插杆，所述单元顶板的另一侧设有与另一单元顶板的插接杆相适配的插接孔，所述顶板的中心设有与所述桩试样相适配的通孔A；所述底板的中心部设有透水板，所述透水板上设有供所述桩试样贯穿设置的通孔B。具体地，每块单元顶板上设有至少一个连接孔B，使得每块单元顶板都可以与顶杆相连。相比于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：(1)、本专利技术的一种用于桩土接触面剪切力学特性测试装置的压力室，压力室设置在测试装置的支撑板上，其包括顶板、底板和滑动设置在所述顶板和底板之间的多块外侧立板，所述底板、顶板和多块外侧立板共同围合成用于装置桩试样和土试样的型腔，所述型腔的水平截面大小能够调节；测试时，通过测试装置的多个推力装置对压力室的不同侧施加水平推力，以通过对土试样进行挤压而对桩试样的各侧施加水平力，对桩周不同方向上施加相同或不同大小的水平压力，有效模拟实际工况。该压力室可对圆桩、方桩等截面形状规则的桩基础进行测试。(2)、本专利技术的压力室的型腔内设置有伸缩室，使使该测试装置能够适用于桩周不同方向上土体所受压力互不干扰的测试，提高测试装置的模拟相似度；伸缩板为刚性件，其由单件伸缩板A和单件伸缩板B插接而成，结构简单合理，能在伸缩的实现伸缩的同时保证土试样不会从伸缩室内漏出；该结构的测试装置能够适用于桩周不同方向上土体所受压力互不干扰的测试，提高测试模拟相似度。(3)、本专利技术的压力室中，每一块外侧立板的内侧均设有至少两个连接组件，连接组件用于调整并定位两伸缩板之间的距离，位于同一外侧立板内侧的两块伸缩板之间的距离与方形桩试样的宽度或圆形桩试样直径对应的内接多边形直径相等；外侧立板的内表面在竖直方向设有多个定位组件，在确定两伸缩板之间距离前两个伸缩板可沿水平滑杆轴向滑动，在采用连接组件确定两伸缩板之间距离后能对伸缩板组进行定位，该结构方便对压缩室的大小进行调节以不同尺寸的桩试样，有效节约测试成本，提高测试效率。(4)、本专利技术中，压力室的多块外侧立板的结构相同，外侧立板的水平方向一侧设有连接部A，外侧立板的水平方向另一侧设有与另一块外侧立板的连接部A相适配的连接部B，连接部A包括从上到下依次间隔设置的多对连接块A和连接槽A，连接部B包括从上到下依次间隔设置的多对连接槽B和连接块B，连接块A和连接块B分别滑动安装在连接槽A和连接槽B中；该结构设置中外侧立板为刚性件，连接槽A和连接槽B的深度分别大于连接块A和连接块B的厚度，能方便实现压力室的各外侧立板之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于桩土接触面剪切力学特性测试装置的压力室，其特征在于，所述压力室设置在测试装置的支撑板上，其包括顶板(2.1)、底板(2.2)和滑动设置在所述顶板和底板之间的多块外侧立板(2.3)，所述底板、顶板和多块外侧立板共同围合成用于装置桩试样(6)和土试样的型腔，所述型腔的水平截面大小能够调节。

【技术特征摘要】
1.一种用于桩土接触面剪切力学特性测试装置的压力室，其特征在于，所述压力室设置在测试装置的支撑板上，其包括顶板(2.1)、底板(2.2)和滑动设置在所述顶板和底板之间的多块外侧立板(2.3)，所述底板、顶板和多块外侧立板共同围合成用于装置桩试样(6)和土试样的型腔，所述型腔的水平截面大小能够调节。2.根据权利要求1所述的压力室，其特征在于，所述压力室的型腔内设有伸缩室(2a)，所述伸缩室由顶板(2.1)、底板(2.2)、所有外侧立板(2.3)和多块伸缩板(2.4)围成，每块所述外侧立板的内侧竖向设有与其垂直的两块伸缩板，所述伸缩板的上下两端分别与所述顶板和底板滑动连接，所述伸缩板由单件伸缩板A(2.41)和单件伸缩板B(2.42)插接而成，所述单件伸缩板A和单件伸缩板B的插接部上分别设有插接槽(2.43)和插接板(2.44)，所述插接板水平滑动的安装在所述插接槽内。3.根据权利要求2所述的压力室，其特征在于，每一块所述外侧立板的内侧均设有至少两个连接组件(2.5)，所述连接组件包括水平设置的锚杆(2.51)和多个螺帽A(2.52)，至少一根锚杆贯穿相靠近的两块单件伸缩板A，且至少一根锚杆贯穿相靠近的两块单件伸缩板B，每根锚杆上且于每块伸缩板的两侧各设有一个螺帽A，两所述伸缩板通过多个连接组成件连接形成伸缩板组。4.根据权利要求3所述的压力室，其特征在于，所述外侧立板的内表面在竖直方向设有多个定位组件，所述定位组件包括两个固定块(2.34)、连接两个固定块的水平滑杆(2.35)和多个螺帽B(2.36)，水平滑杆贯穿所述伸缩板组设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔世范，檀俊坤，胡涛，母进伟，刘政，蔡子勇，徐平，刘红中，
申请(专利权)人：中南大学，贵州省公路工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43