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原文传递一种可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置及测试方法

专利名称：	一种可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置及测试方法
摘要：	本发明公开了一种可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置及其测试方法，本发明的试验装置主要包括：外箱、土样盒、加压盖板、打桩器等。其中土样盒由多个等刚度侧壁单元组成，等刚度侧壁单元外侧设有弹簧和限位柱；本发明通过一定刚度的弹簧模拟远场等刚度土体、通过微型打桩器模拟打桩过程，解决了室内试验中无法准确模拟土体边界条件的问题，操作简单，试验结果准确，优势突出。本发明在装土量大大减少的条件下很好地在室内还原了目标场地的土体边界条件，保证室内桩基模型试验的边界条件与实际现场具有较好的一致性；并且可以模拟不同深度处的土体；通过调节不同的桩锤落距或桩锤质量，还可模拟不同的打桩方式。
专利类型：	发明专利
申请人：	浙江大学
发明人：	王立忠;周文杰;李佳豪;国振;李玲玲;芮圣洁;李雨杰
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN201911400344.0
公开号：	CN111155567A
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;E;E02;E02D;E02D33;E02D33/00
申请人地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置，其特征在于，包括外箱(1)、土样盒(2)、加压盖板(3)、打桩器(12)和模型桩(17)；所述的土样盒(2)位于外箱(1)内部，所述的外箱(1)和土样盒(2)之间设有限位板(4)；所述的加压盖板(3)设于外箱(1)上方；所述的限位板(4)上开有限位孔(25)；所述的土样盒(2)为正方体结构，正方体结构的四个侧面均由若干侧壁单元(5)拼装而成；所述的土样盒(2)内部铺设土工织物(18)，用于装填土样，土样内设有土压力计(20)和孔压计(21)；所述的等刚度侧壁单元(5)内侧为一块平整钢板，拼装时须保证位于同一侧的等刚度侧壁单元(5)的内侧面在同一平面内；所述的等刚度侧壁单元(5)外侧设有弹簧(8)和四根限位柱(7)，所述的弹簧(8)可更换，其端部还固定有橡胶垫(24)；所述的限位柱(7)的另一端插入限位孔(25)中，用于限制弹簧(8)只发生轴向位移而不会出现偏斜，限位柱(7)上涂有润滑油，用于减小其与限位孔之间的摩擦；所述的加压盖板(3)下方安装有加压气囊(9)，加压盖板(3)上开有气孔(10)，通过气孔(10)可向加压气囊(9)内充气，加压盖板(3)上还设有气压计(22)，用于监测加压气囊(9)内的压力；加压盖板(3)的中心处还设有打桩孔(11)，供打桩器(12)穿过；所述的打桩器(12)用于将模型桩(17)打入土样内。 2.根据权利要求1所述的可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置，其特征在于，相邻的等刚度侧壁单元(5)之间由橡胶条(6)连接。 3.根据权利要求1所述的可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置，其特征在于，所述的加压盖板(3)与外箱(1)之间采用螺栓连接，所述的外箱(1)下部设有排水孔(19)，用于土样的固结排水。 4.根据权利要求1所述的可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置，其特征在于，所述的外箱(1)上设有反力架(23)，所述的打桩器(12)通过直线轴承(26)与反力架(23)连接。 5.根据权利要求4所述的可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置，其特征在于，所述的打桩器(12)自下而上依次设有夹桩器(13)、锤垫(16)、桩锤(14)和电磁铁(15)；所述的夹桩器(13)用于夹持模型桩(17)；所述的直线轴承(26)设于夹桩器(13)两端；锤垫(16)与夹桩器(13)刚性螺栓连接，以防止夹桩器被打坏；所述的桩锤(14)可更换以改变质量，模拟不同的锤击能量。 6.根据权利要求4所述的可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置，其特征在于，所述的夹桩器(13)采用螺栓旋拧的方式夹紧模型桩(17)的桩头，与桩头接触处设有橡皮垫。 7.一种可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置测试方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的可反应真实土体边界条件的多种打桩试验装置，具体包括如下步骤： 1)拼装土样盒(2)：先安装最底层的等刚度侧壁单元(5)，其外侧的限位柱(7)先插入对应位置的限位孔(25)中，最底层的等刚度侧壁单元(5)全部安装完成之后再安装橡胶条(6)，之后依次向上安装直至完成，全部的等刚度侧壁单元(5)安装完成后，须调整等刚度侧壁单元(5)的伸出位置，使得同一侧面上的等刚度侧壁单元(5)全部位于同一平面；然后将土样盒(2)装入外箱中； 2)进行打桩试验：将土样装入土样盒(2)中，盖上加压盖板(3)，充气达到设定压力，不同的压力模拟不同的土体深度，具体的压力值可以根据实际试验中需要模拟的土体深度确定；待排水固结后，将模型桩(17)穿过打桩孔(11)竖直置于土样上，将打桩器(12)安装在模型桩(17)的上方，并用夹桩器(13)夹住模型桩(17)；根据试验要求调整桩锤(14)落距，将桩锤(14)提升至电磁铁(15)下方，通电由电磁铁(15)吸附固定，断电后桩锤(14)落在锤垫(16)上，重复此步骤直至模型桩(17)入土深度达到试验设置的深度。
所属类别：	发明专利