[发明专利]一种用于模型试验的桩基制作方法

说明书

本发明提供一种用于模型试验的桩基制作方法，包括装置搭建、固定模型桩、标记、安装应变片、记载及数据采集、卸载、涂装和率定等步骤。本发明用于模型桩的应变片黏贴、贴片质量检测、应变片导线布线、模型桩外壁涂装以及模型桩涂装后的整桩率定等工作，方便了模型桩外壁应变片与导线的定位，可实现整桩的涂装工作，具有精确、高效、适用较大刚度模型桩等优点，可以广泛用于模型桩的加工及检测领域。

本发明专利申请是申请人在2016年3月7日提交的申请号为2016101288299的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种新型的用于土木工程模型试验领域模型桩加工及检测的多功能装置及方法，具体说来，是一种综合模型桩身应力测试原件安装与检测、桩周外壁涂层设置以及整桩率定方法。

背景技术

在土木工程建设领域，桩基础是一种被广泛使用的深基础。长久以来，虽然桩基的设计及施工经验不断地得到充实和完善，但是随着工程建设逐渐向高难度方向发展，桩基使用方面的问题层出不穷，需要相关科研人员不断地深入研究。在众多的研究方法中，试验研究始终是最值得信赖的方法之一。相对现场试验的高投入以及某些条件下无法进行等特点，室内试验可以用较小的代价且更具针对性的开展研究，成为研究、探索和解决相关问题的一种有效方法。

模型桩作为模型试验中的关键部件，其制作工艺是决定模型试验准确与否的关键因素。根据模型试验的实际目的，模型桩的制作方式多样。目前，相当数量的桩基模型试验需要测定不同加载情况下的桩身受力，此类情况就需要在模型桩上布置应变测试的元件（应变片）。对于应变片布置于外壁的模型桩，其制备主要包含应变片的黏贴、导线的布置；应变片工作状态的检测；外壁涂层设置（用于防护应变片及导线）和整桩率定等基本工序。

已有的试验中模型桩制备工作多分阶段实施且涉及多项装置。一般先在模型桩桩壁进行划线以确定应变片的黏贴位置，对于圆形截面的小直径模型桩，桩壁上划线定位较为繁琐，同时也较难实现应变片导线的规则布置；模型桩应变的检测多采用对模型桩施加轴向荷载的方式进行测定，对于桩壁较厚、刚度较大的模型桩，因需要施加更大的荷载，采用重物堆载的方式并不十分适合；由于桩外壁布置有应变片和导线，桩侧涂层在实际操作过程中很保证涂层壁厚的均匀。为改进上述模型桩制备过程中的不足，提高工作效率，本发明提出了一种用于模型试验的桩基制作装置及方法。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于模型试验的桩基制作方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的用于模型试验的桩基制作方法，包括以下步骤：

步骤1，分别将安装有钢珠和锁定段衬管的锁定支撑臂、安装有钢珠和反力段衬管的反力支撑臂、内支撑臂竖直固定于底座上，并将底座平稳安放至工作台，锁定段穿出锁定支撑臂内的锁定段衬管，套筒的内部布置塑料膜且通过固定板固定于内支撑臂上；

步骤2，垫盘的中心轴杆外侧套衬管，并在衬管外侧套模型桩，垫盘的内护壁内安装压力传感器，压力传感器导线从内护壁的开孔处穿出，将模型桩放入套筒内且中心轴杆穿出反力支撑臂，并通过纵向锁定螺栓将垫盘与锁定段连接；

步骤3，在模型桩远离垫盘一端安装限位盘，将液压加载器安装在反力段内，反力段穿过反力支撑臂的反力段衬管且反力段和液压加载器内部穿过中心轴杆，在反力段外侧安装反力撑；

步骤4，在套筒开孔处安装工作架，将压力传感器导线、液压管分别连接至采集器和液压泵，在锁定段外侧安装模型桩转动所用的摇臂，通过在锁定支撑臂上插入顶部锁定螺栓和侧部锁定螺栓实现模型桩固定；

步骤5，待上述安装完成后，去除顶部锁定螺栓和侧部锁定螺栓、卸载液压加载器，拉出标尺，将标尺定位于锁定支撑臂的角度刻画线的某一角度，插入顶部锁定螺栓和侧部锁定螺栓锁定模型桩；