[发明专利]一种模拟静压桩沉桩过程的模型试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模型试验装置，尤其是涉及一种模拟静压桩沉桩过程的模型试验装置。

背景技术

近年来，随着静力压桩施工技术和机械的日益完善以及城市环保要求的提高，静力压桩深受设计、施工等部门的欢迎。近几年来已在我国软土地地区及人口密集的大城市较为广泛应用，并获得良好的效果，已成为我国地基基础设计施工中主要的桩型。

然而，静压桩的沉桩过程是一个稳态的贯入过程，在贯入过程中受力特性不同与桩的静载荷试验，它是一个动态的过程。理论的研究不能充分的考虑和解释稳态贯入的诸多影响因素和沉桩特性。因此，为弥补理论分析的局限性，对于重要工程，需要结合室内模型试验进行分析，其中的关键技术是如何模拟静压桩可以按一定的速率连续贯入土体，而目前尚未发现有关该问题的报道。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可连续贯入土体，沉桩速率可控的模拟静压桩沉桩过程的模型试验装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种模拟静压桩沉桩过程的模型试验装置，其特征在于，包括手动链条式静力触探仪、模型箱、山形板、垫压板、铁棒、压力传感器、模型桩、定位导向组件，所述的手动链条式静力触探仪固定于模型箱顶部，所述的山形板固定在手动链条式静力触探仪的链条上，所述的垫压板垫设在山形板下方，所述的铁棒从顶部伸入手动链条式静力触探仪，并依次穿过山形板和垫压板，铁棒的下端连接压力传感器，所述的模型桩设在压力传感器下方，所述的定位导向组件用于固定模型桩位置，保证模型桩垂直穿过手动链条式静力触探仪底部伸入模型箱。

所述的定位导向组件包括第一定位板、第二定位板和定位套管，所述的第一定位板设在模型箱顶部，所述的第二定位板设在模型桩中部并固定在手动链条式静力触探仪的支架上，所述的定位套管设在模型桩上部，连接压力传感器。

所述的第一定位板中央设有一全模定位孔，靠近模型箱侧壁处设有一半模定位孔，第一定位板通过U形夹夹设在模型箱顶部。

所述的第二定位板上设有用于模型桩穿过的定位孔，第二定位板通过螺钉连接角钢，该角钢上设有U形夹，通过U形夹夹设在手动链条式静力触探仪的支架上。

所述的第二定位板和角钢上均设有滑动槽，通过该滑动槽调整第二定位板位置。

所述的定位套管中部为薄钢板，上部为与压力传感器形状配合的钢管，下部为与模型桩形状配合的钢管。

所述的模型箱箱体的一面侧壁为钢化玻璃，其余三面侧壁为钢板。

所述的手动链条式静力触探仪的链条上设有卡齿，所述的山形板通过卡齿卡接在手动链条式静力触探仪的链条上。

与现有技术相比，本发明可以连续贯入土体，突破了现有的模拟静压桩沉桩过程的试验装置中模型桩必须分段贯入土体的限制，能够通过控制摇动静力触探仪摇把的速率，控制沉桩速率，此外模型箱一侧设有钢化玻璃，可用于观察半模桩贯入时桩侧土体的位移场变化情况，进而更准确地研究静压桩沉桩过程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的山形板处的连接结构示意图；

图3为本发明第一定位板的结构示意图；

图4为本发明第二定位板的结构示意图；

图5为本发明定位套管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1