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原文传递一种斜桩模型试验装置及试验方法

专利名称：	一种斜桩模型试验装置及试验方法
摘要：	本发明提出一种斜桩模型试验装置，包括模型箱系统和加载系统，其中模型箱系统包括模型箱箱体、支撑板、侧板和斜桩定位架，模型箱箱体为上开口的长方体箱，支撑板固定在模型箱箱体上，且支撑板的上表面设置有锯齿形凹槽，侧板的下边放置在支撑板的一锯齿形凹槽中，侧板的背面设置有U型可转动钢箍并放置在支撑板的一锯齿形凹槽中，侧板与支撑板之间的夹角为2°～23°，侧板上开有条形孔，斜桩定位架的背面焊接有螺杆，螺杆穿过侧板条形孔并由螺帽拧紧，斜桩定位架的正面焊接有半封闭式铁皮管。本发明还提出了相应的斜桩模型试验方法。本发明的试验装置传力明确、质量可靠，可进行单桩或双桩的压桩模拟，解决了目前斜桩的模型试验问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	金陵科技学院
发明人：	蒋跃楠;李国
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910558542.3
公开号：	CN110185074A
代理机构：	南京天华专利代理有限责任公司
代理人：	莫英妍;徐冬涛
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	211169 江苏省南京市江宁区弘景大道99号
主权项：	1.一种斜桩模型试验装置，其特征在于，包括模型箱系统和加载系统，其中：模型箱系统包括模型箱箱体(11)、支撑板(12)、侧板(13)和斜桩定位架(14)，模型箱箱体(11)为上开口的长方体箱，支撑板(12)的两短边分别固定在模型箱箱体(11)上开口的两长边上，且支撑板(12)的上表面设置有若干条平行于模型箱箱体(11)短边的锯齿形凹槽(15)；侧板(13)的下边放置在支撑板(12)的一锯齿形凹槽(15)中，侧板(13)的背面设置有U型可转动钢箍(16)，U型可转动钢箍(16)放置在支撑板(12)的一锯齿形凹槽(15)中，侧板(13)与支撑板(12)之间的夹角为2°～23°，侧板(13)上开有两条平行于模型箱箱体(11)短边的条形孔(17)；斜桩定位架(14)的背面固定焊接有两个螺杆(19)，两个螺杆(19)分别穿过侧板(13)上的两条条形孔(17)并由螺帽拧紧，斜桩定位架(14)的正面焊接有半封闭式铁皮管(18)；加载系统包括第一动杆(2)、第二动杆(4)、油箱(3)、第一液压油缸(5)、第二液压油缸(6)和底座(9)，其中，第一动杆(2)的固定端通过销钉与底座(9)转动式连接，第一动杆(2)的末端通过销钉与第二动杆(4)的支点转动式连接，第二动杆(4)的一端与第二液压油缸(6)连接，第二液压油缸(6)固定安装在第一动杆(2)的中部上端，第二动杆(4)的另一端安装加载杆(1)，第一动杆(2)的中部下端与第一液压油缸(5)连接，第一液压油缸(5)固定安装在底座(9)上；油箱(3)与第一液压油缸(5)、第二液压油缸(6)均连接。 2.根据权利要求1所述的斜桩模型试验装置，其特征在于，模型箱箱体(11)的底板、左右侧面板、后面板为钢板焊接组成，模型箱箱体(11)的正面板为加强有机玻璃板，所述加强有机玻璃板的外侧设置有一条垂直方向、两条水平方向的钢箍(20)，模型箱箱体(11)上开口四周边沿均焊接有等边角钢(21)，两长边的等边角钢(21)中心线上各设有若干个孔。 3.根据权利要求1所述的斜桩模型试验装置，其特征在于，支撑板(12)为一钢板，支撑板(12)的两短边各设有若干个孔。 4.根据权利要求1所述的斜桩模型试验装置，其特征在于，侧板(13)为一钢板，侧板(13)的上边、下边均设有刻度线(22)，侧板(13)的背面焊接有两个铁块(23)，所述两个铁块(23)分别安装在条形孔(17)的两端部且与条形孔(17)垂直，两个铁块(23)的上端均与侧板(13)的上边对齐，两个铁块(23)的外侧中心设有插孔。 5.根据权利要求1所述的斜桩模型试验装置，其特征在于，斜桩定位架(14)为一铁块，其正面、背面均有中心刻度线，半封闭式铁皮管(18)位于正面中心刻度线上，螺杆(19)位于背面中心刻度线上。 6.根据权利要求1所述的斜桩模型试验装置，其特征在于，第一动杆(2)、第二动杆(4)均为变截面箱体结构，第二动杆(4)与加载杆(1)之间焊接有封头板。 7.根据权利要求1所述的斜桩模型试验装置，其特征在于，底座(9)为钢筋混凝土块体，底座(9)底面四角均设有铁支座(10)。 8.根据权利要求1所述的斜桩模型试验装置，其特征在于，加载杆(1)为活塞式加载油缸，且加载杆(1)末端设有外螺纹。 9.一种基于上述权利要求1至9任一的斜桩模型试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在模型箱箱体(1)内装入土体并压实，将支撑板(12)固定在模型箱箱体(1)上；步骤2：将侧板(13)和U型可转动钢箍(16)放置在支撑板(12)的锯齿形凹槽(15)中，并调节侧板(13)与支撑板(12)之间的夹角，所述夹角为2°～23°；步骤3：根据模型桩的截面形状和尺寸制作半封闭式铁皮管(18)，并将其焊接在斜桩定位架(14)上，半封闭式铁皮管(18)的中心线与斜桩定位架(14)的正面中心刻度线对准；步骤4：斜桩定位架(14)的背面螺杆(19)穿过侧板(13)的条形孔(17)，将半封闭式铁皮管(18)的中心线对准侧板(13)的刻度线(22)后固定；步骤5：制作模型桩和桩帽，将桩帽的一端套在模型桩的桩头上；步骤6：将带桩帽的模型桩斜向插入半封闭式铁皮管(18)中；步骤7：启动加载系统，调整第一动杆(2)、第二动杆(4)的位置和加载杆(1)的角度，将加载杆(1)与桩帽的另一端拧紧；步骤8：对模型桩施压，将模型桩连续均匀地压入土体至设计标高。 10.根据权利要求9所述的斜桩模型试验方法，其特征在于，桩帽为一铁件，一端的开口内壁形状及尺寸与模型桩一致，另一端的开口内壁为圆形并设有内螺纹。
所属类别：	发明专利