一种模拟桩基的试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种模拟桩基的试验装置，涉及土木工程领域，该试验装置包括模型箱，装有土体；承载桩模型，至少部分承载桩模型埋设于土体之中；侧向变形模拟系统，设置于模型箱内，且位于土体的至少一侧，侧向变形模拟系统可以使至少部分土体发生位移；检测装置，固定于承载桩模型的表面，用于获取承载桩模型的受力和形变。通过侧向变形模拟系统灵活模拟加卸载过程，还原桩基邻近地基土侧向加卸载状态，获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据，得到既有桩基承载状态响应规律。到既有桩基承载状态响应规律。到既有桩基承载状态响应规律。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟桩基的试验装置


[0001]本专利技术涉及土木工程领域，尤其涉及一种模拟桩基的试验装置。

技术介绍

[0002]随着国家基建的高速发展，领近既有桩基开展新建工程不可避免，成桩挤土和基坑开挖引起的地基土侧向位移是扰动既有桩基的主要因素，为了提高施工的安全性，同时避免对既有桩基造成影响，需要获取扰动模式下的既有桩基承载状态响应规律。
[0003]目前，在有限空间的试验箱内通过压入多根模型桩，用于模拟群桩挤土对既有桩基的影响，存在侧向挤土量不足，难以满足实际需求的问题；同时模拟基坑开挖时，分层开挖和支护的复杂工序在试验箱中难以完成，试验过程可控程度低、成本高，且难以还原现场工程状况，无法有效获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据，从而不能得到既有桩基的承载状态响应规律。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种模拟桩基的试验装置，以解决如何有效获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据的问题。
[0005]本专利技术实施例提供一种模拟桩基的试验装置，该试验装置包括：模型箱，装有土体；承载桩模型，至少部分所述承载桩模型埋设于所述土体之中；侧向变形模拟系统，设置于所述模型箱内，且位于所述土体的至少一侧，所述侧向变形模拟系统可以使至少部分所述土体发生位移；检测装置，固定于所述承载桩模型的表面，用于获取所述承载桩模型的受力和形变。
[0006]进一步地，所述侧向变形模拟系统包括：多个水平加卸载装置，多个所述水平加卸载装置的一端固定于所述模型箱上；阻隔帘，与所述模型箱连接，位于各所述水平加卸载装置和所述土体之间，所述阻隔帘用于提高所述水平加卸载装置对所述土体产生偏移的连续性。
[0007]进一步地，所述阻隔帘包括多个承压片，相邻的两个所述承压片之间可活动的连接。
[0008]进一步地，所述侧向变形模拟系统还包括密封装置，防止所述土体从相邻所述承压片之间穿过。
[0009]进一步地，位于相同高度的所述水平加卸载装置的偏移量相同，所述侧向变形模拟系统还包括：卷轴，固定于所述模型箱的高度方向的一端，所述阻隔帘的一端固定于所述卷轴上。
[0010]进一步地，所述侧向变形模拟系统还包括：固定座，安装于所述模型箱的固定有所述卷轴的一端的相对的另一端，所述阻隔帘的与所述卷轴固定的一端的相对的另一端与所述固定座连接。
[0011]进一步地，所述固定座具有轴销，所述阻隔帘一端具有拉环，所述轴销能够穿过所
述拉环，以将所述阻隔帘与所述固定座可活动的连接。
[0012]进一步地，多个所述水平加卸载装置固定于所述模型箱上，多个所述水平加卸载装置在水平方向上间隔设置形成水平加卸载装置组，多个所述水平加卸载装置组在所述模型箱的高度方向上间隔设置。
[0013]进一步地，所述水平加卸载装置与所述阻隔帘接触的一端设置有滑轮。
[0014]进一步地，所述试验装置还包括桩顶加载系统，所述桩顶加载系统位于所述承载桩模型的上方，且与所述模型箱固定，能够给所述承载桩模型施加顶部荷载。
[0015]本专利技术实施例提供一种模拟桩基的试验装置，该试验装置包括：模型箱，承载桩模型，侧向变形模拟系统和检测装置。模型箱装有土体，至少部分承载桩模型埋设于土体之中，侧向变形模拟系统设置于模型箱内，且位于土体的至少一侧，侧向变形模拟系统可以使至少部分土体发生位移，检测装置固定于承载桩模型的表面，用于获取承载桩模型的受力和形变。通过侧向变形模拟系统灵活模拟加卸载过程，能够开展多地基土侧向加卸载状态下既有桩基承载状态物理模型试验，针对在有限空间的试验箱内通过压入多根模型桩，用于模拟群桩挤土对既有桩基的影响，存在侧向挤土量不足的问题，以及模拟基坑开挖时，分层开挖和支护的复杂工序在试验箱中难以完成，试验过程可控程度低、成本高，且难以还原现场工程状况的问题，侧向变形模拟系统可以有效模拟邻近桩基开挖扰动、群桩挤土等多种土体侧向位移引起的既有桩基扰动，还原桩基邻近地基土侧向加卸载状态，有效获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据，得到既有桩基的承载状态响应规律。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种模拟桩基的试验装置的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术实施例提供的一种模拟桩基的试验装置的另一视角的结构示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的一种模拟桩基的试验装置中的侧向变形模拟系统结构示意图；
[0019]图4为图3中A部分的局部放大示意图；
[0020]图5为本专利技术实施例提供的一种模拟桩基的试验装置的另一视角的结构示意图；
[0021]图6为本专利技术实施例提供的一种模拟桩基的试验装置操作方法的流程示意图。
[0022]附图标记说明
[0023]1、试验装置；10、模型箱；11、土体；12、右侧板；13、镂空钢板；14、钢化玻璃；15、螺孔；20、承载桩模型；30、侧向变形模拟系统；31、水平加卸载装置；311、滑轮；32、阻隔帘；321、承压片；322、铰链；323、拉环；33、密封装置；34、卷轴；35、固定座；351、轴销；40、检测装置；41、应变片；42、压力传感器；50、桩顶加载系统；51、龙门架；511、承载顶板；512、承力柱；5121、固定孔；52、竖直加载装置；521、液压千斤顶；522、液压泵。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何
合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本专利技术中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。
[0026]在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\...”仅仅是区别不同的对象，不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”、“外”、“内”均为正常使用状态时的方位，“左”、“右”方向表示在具体对应的示意图中所示意的左右方向，可以为正常使用状态的左右方向也可以不是。
[0027]需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。术语“连接”在未特别说明的情况下，既包括直接连接也包括间接连接。
[0028]在具体实施方式中，模拟桩基的试验装置可以模拟多种扰动模式下对既有受荷桩基承载状态的影响，例如，试验装置可以模拟群桩挤土对既有高铁的桩基承载状态的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟桩基的试验装置，其特征在于，包括：模型箱，装有土体；承载桩模型，至少部分所述承载桩模型埋设于所述土体之中；侧向变形模拟系统，设置于所述模型箱内，且位于所述土体的至少一侧，所述侧向变形模拟系统可以使至少部分所述土体发生位移；检测装置，固定于所述承载桩模型的表面，用于获取所述承载桩模型的受力和形变。2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述侧向变形模拟系统包括：多个水平加卸载装置，多个所述水平加卸载装置的一端固定于所述模型箱上；阻隔帘，与所述模型箱连接，位于各所述水平加卸载装置和所述土体之间，所述阻隔帘用于提高所述水平加卸载装置对所述土体产生偏移的连续性。3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述阻隔帘包括多个承压片，相邻的两个所述承压片之间可活动的连接。4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述侧向变形模拟系统还包括密封装置，防止所述土体从相邻所述承压片之间穿过。5.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，位于相同高度的所述水平加卸载装置的偏移量相同，所述侧向变形模拟系统还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：林成远，孙红林，李时亮，陈尚勇，王亚飞，杨莹，吕小宁，程昊，彭锴，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：