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原文传递一种模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置和试验方法

专利名称：	一种模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置和试验方法
摘要：	本发明公开了一种模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置和试验方法。所述试验装置包括模型箱、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，砂土内部埋设土压力传感器；圆形模具由铝合金板制成，将圆形模具放在设计位置；储浆罐内装有搅拌均匀的液态水泥土，注浆管伸入到模型箱内圆形模具与模型桩之间的空间内，储浆罐通过注浆管将液态水泥土注入到该空间；水泥土养护到设计龄期后通过加载电机对模型箱中的模型桩进行加载。本发明结构合理，操作简单，可用于研究不同应力水平下静钻根植桩桩端扩大头的承载性能，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：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910585500.9
公开号：	CN110344451A
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：	1.一种模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置，其特征在于：包括模型箱(1)、加载电机(2)、圆形模具(3)、空气压缩机(4)和储浆罐(5)；所述模型箱(1)由钢板焊接而成，模型箱底部焊接钢支座(1-1)，侧面焊接工字钢(1-2)以增加模型箱刚度；所述模型箱(1)内部填筑有砂土层(1-3)；所述模型箱(1)中心处设有模型桩(1-7)；所述圆形模具(3)为顶部封闭的中空的圆柱体，其顶部开有两个圆孔，其中一个圆孔位于顶部中心，且其直径与模型桩(1-7)的直径相同，所述的模型桩(1-7)穿过该圆孔，且模型桩(1-7)的顶部高于圆形模具(3)的顶部，所述模型桩(1-7)与圆孔之间进行密封处理；所述砂土层(1-3)内预埋有测斜管(1-4)，砂土浅层中预埋有若干竖直的刚性管(1-6)，所述的刚性管(1-6)上固定有若干土压力传感器(1-5)以测量水平土压力，所述的砂土浅层与砂土层顶部的距离小于1m；所述加载电机(2)底部垂直固定在模型箱侧壁上，所述的加载电机(2)的最低点高于圆形模具(3)的顶部；所述储浆罐(5)上设有泄压阀(5-1)、调压开关(5-2)和注浆管(5-3)；所述的注浆管(5-3)穿过圆形模具(3)顶部的另一个圆孔，且注浆管(5-3)的直径与该圆孔直径相同，注浆管(5-3)与圆孔之间进行密封处理；储浆罐(5)内装有搅拌均匀的液态水泥土，所述注浆管(5-3)上设有注浆阀门(5-4)；注浆管(5-3)的端部位于圆形模具(3)与模型桩(1-7)之间的空间内，用于将液态水泥土注入到该空间，形成桩周水泥土(1-8)；所述空气压缩机(4)上设有输气管(4-1)，所述的输气管(4-1)与储浆罐(5)连接，用于使储浆罐(5)内达到设计注浆压力值，所述的输气管(4-1)上设有压力表(4-2)和调压开关(4-3)。 2.根据权利要求1所述的模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置，其特征在于，所述的模型箱(1)的底面边长与圆形模具(3)的直径之比不小于10。 3.根据权利要求1所述的模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置，其特征在于，所述的模型桩(1-7)底部到模型箱(1)底部的距离与模型桩(1-7)直径之比不小于10。 4.根据权利要求1所述的模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置，其特征在于，所述的圆形模具(3)的直径需大于模型桩(1-7)直径。 5.根据权利要求1所述的模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置，其特征在于，所述的加载电机(2)可以采用单向加载和循环加载两种加载方式。 6.根据权利要求1所述的模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置，其特征在于，所述的加载电机的极限加载值为100kN，行程为100mm。 7.根据权利要求1所述的模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置，其特征在于，所述的储浆罐(5)采用透明有机玻璃制成，其侧壁上标有容积刻度。 8.根据权利要求1所述的模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置，其特征在于，所述储浆罐(5)中的液态水泥土的含水率均超过液限含水量。 9.一种如权利要求1-8任一项所述的模拟桩周注浆加固对桩基水平承载特性影响研究的试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：在模型箱(1)内填筑砂土，并将模型桩(1-7)预埋在模型箱(1)中心处；继续填筑砂土层，并在此过程中预埋测斜管(1-4)和若干竖直的刚性管(1-6)，并在刚性管(1-6)上固定若干土压力传感器(1-5)；将圆形模具(3)预埋在模型箱(1)中心处并使其顶部低于电机(2)的最下端，使模型桩(1-7)穿过圆形模具(3)的顶部的中心圆孔；安装好空气压缩机(4)和储浆罐(5)，在储浆罐(4)中装入搅拌均匀的水泥土试样，将注浆管(5-3)通过圆形模具(3)顶部的另一个圆孔伸入到圆形模具(3)与模型桩(1-7)的空间内，调节空气压缩机(4)使储浆罐(5)内达到设计注浆压力值，维持设计注浆压力开始注浆，在注浆的同时将圆形模具(3)从砂土中取出；注浆过程完成后模型桩(1-7)周围充满桩周水泥土(1-8)；注浆完成28-90天后通过加载电机(2)对模型桩(1-7)进行加载。
所属类别：	发明专利