【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桩基工程，特别是涉及一种模拟振动沉桩过程及测试其承载力的室内试验装置及其试验方法。
技术介绍
1、在桩基工程中，振动沉桩具有施工速度快、地层适用性强等突出优点，已被广泛应用于钢板桩和钢管桩的施工过程中。随着振动沉桩技术的不断发展，一种称之为高频免共振法的新型振动沉桩技术近年来在城市中逐渐得到应用，该振动沉桩技术适用于对环境影响要求严格的城市区域。然而，目前振动沉桩的研究仍然不够成熟，振动沉桩的贯入机理、环境影响和承载特性等研究仍落后于工程实践。鉴于现场原位试验的场地条件复杂，且需花费大量人力、财力以及物力，而采用室内模型试验开展振动沉桩研究是一种经济可行的手段。
2、经检索，发现若干与室内模拟振动沉桩相关的专利文献。其中，公开号为cn104141322a的中国专利提供了一种室内振动沉桩试验装置，即可以适用于室内竖向直桩的沉桩，也可适用斜桩的振动沉桩。不过，该专利中的试验装置体积较大，不适用室内小型模型试验；同时在振动沉桩过程中试验桩与环抱试验桩的抓手之间存在高频循环摩擦作用，与实际振动沉桩过程存在差异；另外也未涉及振动沉桩后的桩基承载力测试。
3、公开号为cn112267497a的中国专利提供了一种振动沉桩模拟试验系统，包括振动加载装置、沉桩模拟装置、信号采集装置。不过，该专利中的土体相对桩运动，与实际振动沉桩时桩贯入土体的过程不同；同时也未涉及振动沉桩后的桩基承载力测试。
4、因此，为便于更广泛地开展振动沉桩的室内试验研究，迫切需要一种体积小、易于制作、且能较真实模拟振动沉桩中
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种可模拟振动沉桩过程并测试其承载力的室内试验装置及其试验方法。
2、本专利技术提供一种模拟振动沉桩过程及测试其承载力的室内试验装置，其包括容器、位于所述容器内的土体、与所述容器连接的振动贯入系统、与所述振动贯入系统连接的平衡减振系统，其中所述振动贯入系统包括待贯入所述土体中的桩、与所述桩连接的桩帽、以及与所述桩帽连接的振动电机；所述平衡减振系统包括与所述振动电机连接的减振弹簧、软绳、第一定滑轮、第二定滑轮、砝码盘以及位于所述砝码盘内的多个砝码；所述软绳一端连接所述减振弹簧后依次穿过所述第一定滑轮和第二定滑轮，所述软绳的另一端连接砝码盘。
3、进一步地，所述容器一侧设有可视化取装孔。
4、进一步地，还包括由多个反力架围设形成的框架，所述容器位于所述框架内部。
5、进一步地，还包括可移动式液压动力提供系统，所述可移动式液压动力提供系统包括小横梁、液压千斤顶和大横梁，所述大横梁连接在相邻的反力架之间，所述小横梁连接在相邻的大横梁之间，所述液压千斤顶安装在所述小横梁上。
6、进一步地，还包括用于测试桩承载力的压力传感器，所述压力传感器在振动沉桩完成后安放于所述液压千斤顶与所述桩之间。
7、进一步地，所述大横梁通过导向滑套连接在相邻的反力架之间。
8、进一步地，所述小横梁可通过所述大横梁一侧导轨移动到指定位置。
9、进一步地，所述桩与桩帽之间由第一固定螺杆连接；所述桩帽与振动电机采用第二固定螺杆固定连接。
10、本专利技术模拟振动沉桩过程及测试其承载力的室内试验装置的试验方法，包括如下步骤：
11、步骤s1：获得目标土样；
12、步骤s2：将上述目标土样按照既定要求分层铺设于容器内；
13、步骤s3：在容器上布置振动贯入系统；
14、步骤s4：架设平衡减振系统，将软绳一端先穿过第一定滑轮和第二定滑轮，然后将靠近第一定滑轮一端的软绳与减振弹簧连接，再将软绳另一端与砝码盘相连；
15、步骤s5：确定桩的贯入位置；
16、步骤s6：启动振动贯入系统；
17、步骤s7：在模型桩达到目标深度后，拆卸平衡减振系统和振动贯入系统；
18、步骤s8：拔桩；
19、步骤s9：更换试验土样；
20、步骤s7中，当模型桩休止期满足目标天数后，液压千斤顶与桩之间安放压力传感器并压紧，随后开展模型桩承载力测试，通过液压千斤顶为桩逐步施加荷载，并通过液压千斤顶所实时显示顶举件的移动距离来获得桩的位移，进而得到的荷载位移曲线图；
21、步骤s8中，采用振动拔桩，配合砝码盘中的砝码增减来完成。
22、本专利技术提供一种模拟振动沉桩过程及测试其承载力的室内试验装置，整体结构简洁，经济实用，易于制作，可模拟振动沉桩过程并测试其承载力；本专利技术适用于研究不同类型土体中的振动沉桩过程及其承载力测试，所用桩的类型也不受限制，同时可选用市场上已有的振动电机提供不同大小的频率和不同大小的激振力。
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1.一种模拟振动沉桩过程及测试其承载力的室内试验装置，其特征在于：其包括容器、位于所述容器内的土体、与所述容器连接的振动贯入系统、与所述振动贯入系统连接的平衡减振系统，其中所述振动贯入系统包括待贯入所述土体中的桩、与所述桩连接的桩帽、以及与所述桩帽连接的振动电机；所述平衡减振系统包括与所述振动电机连接的减振弹簧、软绳、第一定滑轮、第二定滑轮、砝码盘以及位于所述砝码盘内的多个砝码；所述软绳一端连接所述减振弹簧后依次穿过所述第一定滑轮和第二定滑轮，所述软绳的另一端连接砝码盘。
2.根据权利要求1所述的室内试验装置，其特征在于，所述容器一侧设有可视化取装孔。
3.根据权利要求1所述的室内试验装置，其特征在于，还包括由多个反力架围设形成的框架，所述容器位于所述框架内部。
4.根据权利要求3所述的室内试验装置，其特征在于，还包括可移动式液压动力提供系统，所述可移动式液压动力提供系统包括小横梁、液压千斤顶和大横梁，所述大横梁连接在相邻的反力架之间，所述小横梁连接在相邻的大横梁之间，所述液压千斤顶安装在所述小横梁上。
5.根据权利要求4所述的室内
6.根据权利要求4所述室内试验装置，其特征在于，所述大横梁通过导向滑套连接在相邻的反力架之间。
7.根据权利要求4所述的室内试验装置，其特征在于，所述小横梁可通过所述大横梁一侧导轨移动到指定位置。
8.根据权利要求1所述的室内试验装置，其特征在于，所述桩与桩帽之间由第一固定螺杆连接；所述桩帽与振动电机采用第二固定螺杆固定连接。
9.根据权利要求1所述的模拟振动沉桩过程及测试其承载力的室内试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种模拟振动沉桩过程及测试其承载力的室内试验装置，其特征在于：其包括容器、位于所述容器内的土体、与所述容器连接的振动贯入系统、与所述振动贯入系统连接的平衡减振系统，其中所述振动贯入系统包括待贯入所述土体中的桩、与所述桩连接的桩帽、以及与所述桩帽连接的振动电机；所述平衡减振系统包括与所述振动电机连接的减振弹簧、软绳、第一定滑轮、第二定滑轮、砝码盘以及位于所述砝码盘内的多个砝码；所述软绳一端连接所述减振弹簧后依次穿过所述第一定滑轮和第二定滑轮，所述软绳的另一端连接砝码盘。
2.根据权利要求1所述的室内试验装置，其特征在于，所述容器一侧设有可视化取装孔。
3.根据权利要求1所述的室内试验装置，其特征在于，还包括由多个反力架围设形成的框架，所述容器位于所述框架内部。
4.根据权利要求3所述的室内试验装置，其特征在于，还包括可移动式液压动力提供系统，所述可移动式...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴江斌，魏家斌，王卫东，王永洪，
申请(专利权)人：华东建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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