一种注浆式螺旋桩的模型试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种注浆式螺旋桩的模型试验装置，涉及成桩模型试验技术领域，包括水泥净浆制备机构、水泥净浆运输机构、模型桩安装机构以及用于输入控制参数的操作平台，水泥净浆制备机构的输出端与水泥净浆运输机构相连接，水泥净浆运输机构的输出端与模型桩安装机构相连接，水泥净浆制备机构、水泥净浆运输机构、模型桩安装机构的工作均有由操作平台电性控制；本发明专利技术设备占地空间小，设备轻盈，灵活性高，能够满足不同试验的要求；浆液运输设备与荷载传递设备共同构成一个整体，从而能够实现注浆与压桩的同步进行，控制台能够通过显示屏对参数进行实时监控，操作便捷，能够实时控制参数，确保试验的顺利进行。确保试验的顺利进行。确保试验的顺利进行。

A model test device for grouting screw pile

【技术实现步骤摘要】
一种注浆式螺旋桩的模型试验装置


[0001]本专利技术涉及成桩模型试验
，具体为一种注浆式螺旋桩的模型试验装置。

技术介绍

[0002]海相软土广泛分布于沿海地区，具有含水量高、液限高、强度低、压缩性高等特点，导致其土层的压缩沉降量大、固结排水慢、地基稳定性差，腐蚀性高，对沿海地区的基础工程建设带来了巨大挑战。注浆式螺旋桩基础因为具有承载性能高、对环境友好、经济高效、耐久性强等优点，被广泛应用于地质条件较差的软土地区。在注浆式螺旋桩的研发过程中，由于基础工程的现场试验成本过高且环境变量不易控制，而缩尺模型试验较为经济，并且能够减少不可控因素对试验结果的影响，因此开展室内模型试验具有重要意义。
[0003]注浆式螺旋桩的室内模型试验研究需要满足以下要求：(1)试验设备精准控制旋转速度、旋转扭矩、安装速度、和下压动力；(2)试验设备对模型桩同步实施旋转下压和压力注浆；(3)试验设备精准控制注浆压力和注浆流量。
[0004]传统的伺服加载系统由于其量程过大，无法实现参数的精确控制(下压动力、旋转扭矩等)，同时试验仪器过大也会导致桩基在安装过程中发生偏心，影响试验的准确性，更甚将直接导致后续试验的失败；如若采用手工或较为简单的器具对模型桩进行安装，则无法控制压力注浆与下压旋桩过程的同步进行，导致水泥土无法成型，致使试验结果出现严重偏差。
[0005]为满足注浆式螺旋桩的室内模型试验对试验设备的要求，解决所述传统的伺服加载系统存在的问题，需要专利技术一种专门的注浆式螺旋桩的模型试验装置来实现理想的试验结果。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种注浆式螺旋桩的模型试验装置，以解决上述
技术介绍
中提出问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种注浆式螺旋桩的模型试验装置，包括水泥净浆制备机构、水泥净浆运输机构、模型桩安装机构以及用于输入控制参数的操作平台，所述水泥净浆制备机构的输出端与所述水泥净浆运输机构相连接，所述水泥净浆运输机构的输出端与所述模型桩安装机构相连接，所述水泥净浆制备机构、水泥净浆运输机构、模型桩安装机构的工作均有由所述操作平台电性控制；
[0009]所述水泥净浆制备机构包括支架、水泥净浆搅拌桶和第一动力组件，所述水泥净浆搅拌桶搭接在所述支架上，所述水泥净浆搅拌桶的上端口通过电机架固定有所述第一动力组件；
[0010]所述水泥净浆运输机构包括一级输浆管、二级输浆管、过滤桶及提供注浆压力的第二动力组件，所述一级输浆管连接于所述水泥净浆搅拌桶和所述过滤桶之间，所述二级
输浆管连接于所述第二动力组件与所述模型桩安装机构之间，所述过滤桶的出料端与所述第二动力组件相连接；
[0011]所述模型桩安装机构包括桁架、滑动平台和模型桩，所述桁架的底部通过钢片、螺栓与底座相连接，所述底座与埋入地面的混凝土基础通过膨胀螺丝进行固定，所述桁架的侧壁通过牵引绳与重物块进行连接；所述桁架的顶部外伸形成搭接平台，所述搭接平台顶部固定安装有第一机械动力传递组件，所述搭接平台底部固定安装有第二机械动力传递组件，所述搭接平台前后两侧各有两根导轨与所述滑动平台滑动连接，所述滑动平台上固定有第三动力组件，所述第三动力组件内部设有第三伺服电机和空心钢管，所述伺服电机、空心钢管与滑动平台三者通过螺栓固定为一个整体，所述空心钢管借助所述伺服电机进行旋转并生成旋转扭矩，所述空心钢管下部设有内置的螺纹与导管上部进行连接，所述导管下部与模型桩通过螺纹进行连接，所述导管将所述空心钢管产生的旋转扭矩传递至所述模型桩。
[0012]作为上述方案的进一步优化，所述重物块由位置调节组件安装于所述底座上端，所述位置调节组件包括螺杆、轴承架、进退电机和减速器，所述螺杆贯穿所述重物块内部并与其螺纹连接，所述螺杆转动安装于一对所述轴承架之间，所述螺杆通过减速器与所述进退电机相连接。
[0013]作为上述方案的进一步优化，所述底座上开设有一对滑槽，所述重物块的底端固定有两排滚轮，且所述滚轮均滚动安装于所述滑槽内部。
[0014]作为上述方案的进一步优化，所述牵引绳与所述重物块的连接处之间设置有应变式拉力传感器。
[0015]作为上述方案的进一步优化，所述第一机械动力传递组件包括四个齿轮、两个轴承与两根链条，所述第二机械动力传递组件包括四个齿轮、一个轴承、一个涡轮涡杆组合件与两根链条，所述涡轮涡杆组合件由动力电机驱动。
[0016]作为上述方案的进一步优化，所述滑动平台的上下牵引通过链条与卡扣的连接传递动能，所述卡扣在所述述滑动平台的上面与下面各设置两组。
[0017]作为上述方案的进一步优化，所述第一动力组件包括第一伺服电机、搅拌轴和搅拌叶，所述第一伺服电机的输出端连接有所述搅拌轴，所述搅拌叶固定于所述搅拌轴外壁。
[0018]作为上述方案的进一步优化，所述第二动力组件包括第二伺服电机、增压泵和机罩，所述第二伺服电机、增压泵均设置于所述机罩内部。
[0019]作为上述方案的进一步优化，所述模型桩的外壁开设有用于水泥净浆通过的注浆孔。
[0020]作为上述方案的进一步优化，所述操作平台的上表面设置有显示屏和若干个控制按钮。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]1、本专利技术的模型桩安装设备采用钢架进行搭接，底座使用膨胀螺丝连接地基，能够随时进行组装和拆卸，实现不同位置与角度的安装，其余设备占地空间小，设备轻盈，灵活性高，能够满足不同试验的要求；浆液运输设备与荷载传递设备共同构成一个整体，从而能够实现注浆与压桩的同步进行，同时设有水泥净浆过滤系统，保证了水泥土的成型质量；控制台能够通过显示屏对参数进行实时监控，操作便捷，能够实时控制参数，确保试验的顺
利进行。
[0023]2、本专利技术中，重物块由位置调节组件安装于底座上端，位置调节组件包括螺杆、轴承架、进退电机和减速器，可控制进退电机带动螺杆顺时针或者逆时针转动，进而能带动重物块在底座上端向左或者向右移动一段距离，由于桁架与重物块之间通过牵引绳进行连接，进而可调整牵引绳的承受拉力，实际使用更加灵活，且操作简单。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术不含控制平台情况下的主视图；
[0026]图2为本专利技术中模型桩安装机构的立体结构示意图；
[0027]图3为本专利技术中水泥净浆制备机构、水泥净浆运输机构的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术中水泥净浆制备机构、水泥净浆运输机构及控制平台的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术中底座的俯视图；
[0030]图6为本专利技术中导管与注浆设备的连接处左视图；
[0031]图7为本专利技术中第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注浆式螺旋桩的模型试验装置，包括水泥净浆制备机构、水泥净浆运输机构、模型桩安装机构以及用于输入控制参数的操作平台，其特征在于：所述水泥净浆制备机构的输出端与所述水泥净浆运输机构相连接，所述水泥净浆运输机构的输出端与所述模型桩安装机构相连接，所述水泥净浆制备机构、水泥净浆运输机构、模型桩安装机构的工作均有由所述操作平台电性控制。2.根据权利要求1所述的一种注浆式螺旋桩的模型试验装置，其特征在于：所述水泥净浆制备机构包括支架(1)、水泥净浆搅拌桶(2)和第一动力组件(3)，所述水泥净浆搅拌桶...

【专利技术属性】
技术研发人员：程好，林祥军，宗钟凌，王健新，林钲涵，黄蕴晗，王元，吴昊，庄潇轩，曹巍，
申请(专利权)人：江苏海洋大学连云港智源电力设计有限公司，
类型：发明
国别省市：