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原文传递一种测试静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置和试验方法

专利名称：	一种测试静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置和试验方法
摘要：	本发明公开了一种测试静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置和试验方法。该装置包括模型箱、加载板、反力梁、加载电机、圆形模具、空气压缩机和储浆罐。模型箱由钢板焊接而成，模型箱内部填筑有砂土，砂土内部埋设孔隙水压力传感器、土压力传感器和圆形模具；圆形模具由两块半圆铝合金板经螺栓连接组合而成；储浆罐为储存水泥土浆液的圆形桶，储浆罐、空气压缩机和模型箱通过注浆管连接，注浆管伸入到圆形模具所预留的空间内；加载板放置在砂土层上表面通过千斤顶施加上覆压力模拟不同应力水平；通过加载电机可对模型箱中的静钻根植模型桩进行加载。本装置结构合理，操作简单，为静钻根植桩桩端扩大头承载性能的研究提供了一种有效手段。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学
发明人：	周佳锦;龚晓南;黄晟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910586254.9
公开号：	CN110331743A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	万尾甜;韩介梅
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种测试静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置，其特征在于：包括模型箱(1)、加载板(2)、反力梁(3)、加载电机(4)、圆形模具(5)、空气压缩机(6)和储浆罐(7)，所述模型箱(1)由钢板焊接而成，模型箱侧面和底部均焊接工字钢(1-1)以增加模型箱刚度，模型箱底部焊接钢支座(1-2)；所述模型箱(1)内部填筑有砂土层(1-3)；所述砂土层(1-3)内部预埋有若干土压力传感器(1-4)和若干孔隙水压力传感器(1-5)；所述砂土层(1-3)内部预埋有圆形模具(5)；所述圆形模具(5)为空心圆柱体，由两块半圆铝合金板(5-1、5-2)经螺栓(5-3)连接组合而成，其内部形成预留空间(1-7)；所述模型箱(1)中心处还设有模型桩(1-6)，所述的模型桩(1-6)悬挂在反力梁(3)上，且模型桩(1-6)的桩端位于圆形模具(5)内部的预留的空间(1-7)中心处；所述的加载板(2)为一中心开有通孔的方形板，设置于砂土层(1-3)上，所述模型桩(1-6)穿过该通孔；所述加载板(2)上方设置两个钢垫块(2-1)，所述钢垫块(2-1)对称分布于加载电机(4)两侧，每个钢垫块(2-1)上方均设置有千斤顶(2-2)；所述的反力梁(3)焊接于模型箱(1)上，反力梁(3)与千斤顶(2-2)上端相抵；所述加载电机(4)位于模型桩(1-6)上方并固定在反力梁(3)上；所述的储浆罐(7)内部为搅拌均匀的液态水泥土，储浆罐(7)上设置有泄压阀(7-1)、调压开关(7-2)和注浆管(7-4)；所述注浆管(7-4)上设置有注浆阀门(7-3)，且注浆管(7-4)的端部需埋入预留的空间(1-7)内，将液态水泥土注入到预留空间(1-7)中；所述的空气压缩机(6)上设置有通过输气管(6-3)，其上设置有压力表(6-1)和调压开关(6-2)，所述输气管(6-3)用于将气压输入到储浆罐(7)中。 2.根据权利要求1所述的静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置，其特征在于，所述的模型箱(1)边长与圆形模具(5)的直径之比不小于10。 3.根据权利要求1所述的静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置，其特征在于，所述的圆形模具(5)底部与模型箱(1)底部之间的距离与圆形模具(5)的直径之比不小于10。 4.根据权利要求1所述的静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置，其特征在于，所述的千斤顶(2-2)通过加载板(2)对砂土层(1-3)进行加载，模拟不同应力水平。 5.根据权利要求1所述的静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置，其特征在于，模型桩(1-6)直径小于圆形模具(5)直径。 6.根据权利要求1所述的静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置，其特征在于，所述的加载电机(4)的极限加载值为200kN，行程为100mm。 7.根据权利要求1所述的静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置，其特征在于，所述的加载板(2)中心圆孔的直径与模型桩(1-6)的直径相同。 8.根据权利要求1所述的静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置，其特征在于，所述的储浆罐(7)侧壁采用透明有机玻璃制成，且侧壁上标有容积刻度。 9.根据权利要求1所述的静钻根植桩桩端扩大头承载性能的试验装置，其特征在于，所述的储浆罐(7)中的搅拌均匀水泥土试样，水泥土试样的含水率均超过液限含水量，水泥土试样呈液态。 10.采用如权利要求1-9任一项所述的装置进行静钻根植桩桩端扩大头承载性能研究的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：在模型箱(1)内填筑砂土，并在填筑过程中预埋土压力传感器(1-4)、孔隙水压力传感器(1-5)和圆形模具(5)，将注浆管(7-4)预埋到预留空间(1-7)，并将模型桩(1-6)放入模型箱(1)的中心处，将模型桩(1-6)固定在反力梁(3)上并使模型桩(1-6)桩端处于圆形模具(5)内部的预留的空间(1-7)中心处，且模型桩底部封堵，将圆形模具(5)的顶端封闭；当砂土填筑高度与圆形模具(5)顶部高度相同时，安装好空气压缩机(6)和储浆罐(7)，在储浆罐(7)中装入搅拌均匀的液态水泥土(7-5)，调节空气压缩机(6)使储浆罐(7)内达到设计注浆压力值，维持设计注浆压力并开始对预留空间(1-7)内进行注浆，在注浆的同时慢慢地将圆形模具(5)从砂土中取出使液态水泥土浆液充满圆形模具(5)所预留空间(1-7)，形成桩端扩大头；注浆完成7-28天后在砂土层顶部再填筑20-50cm厚的砂土层，将加载板(2)覆盖在填筑完成的砂土层(1-3)上表面，通过千斤顶(2-2)对砂土层施加上覆压力，使所施加上覆压力值达到设计压力值并维持稳定；注浆完成28-90天后通过加载电机(4)对模型桩进行加载。
所属类别：	发明专利