[发明专利]一种用于基坑开挖过程的加载装置

说明书

本发明针对目前基坑支护桩的问题，为了实现更好的理论分析和模拟教学，也为了完成合理支护设计和最优的经济效益，公开一种设计合理、使用灵活、成本低的用于基坑开挖过程的加载装置；一种用于基坑开挖过程的加载装置，套筒横向贯穿侧梁设置，套筒相对侧梁的外端连接有空心螺纹杆，套筒内设置有定位杆，定位杆的一端插入空心螺纹杆内，定位杆的另一端连接在位于套筒内的活塞上，传力杆贯穿限位板设置，承压板和模型桩之间设置有垫块，承压板和连接板之间通过两个传力板连接在一起，两个传力板呈“八”字排列，连接板上设置有U型槽，传力杆插入U型槽内，并通过连接销将传力杆固定在连接板上；本发明可广泛应用于土木工程室内模拟领域。

技术领域

本发明一种用于基坑开挖过程的加载装置，属于土木工程室内模拟领域。

背景技术

现代城市在不断发展过程中，建筑物趋于密集化，高层建筑及地下设施增多，在建筑密集区高层建筑下部结构施工中将存在着深基坑开挖及稳定问题。由于支护工程计算随土层的变化而更趋复杂，设计过程中常将多个土层简化，而且深基坑施工和支护往往以经验和工程类比法为主，尤其对支护方案的优选和支护构件的优化研究的并不深入系统。

实际上，在基坑支护结构内力计算中，首先需要确定支护结构的计算简化模型、假定支护结构外侧土压力的分布、基坑开挖过程中土压力的变化，现有的《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）在计算悬臂支档结构和锚拉式支档结构时，把支护桩外侧的土压力看作是主动土压力，把基坑内侧土反力采用线弹性模型，支护桩看着弹性梁进行计算，在计算中也没有考虑土压力是动态变化。如何采用物理模型直观地、可视化地表现这种计算过程中，而且合理的考虑基坑开挖过程土压力的变化，是土木工程教学和工程计算必须面对的问题。

发明内容

本发明针对目前基坑支护桩的问题，为了实现更好的理论分析和模拟教学，也为了完成合理支护设计和最优的经济效益，公开一种设计合理、使用灵活、成本低的用于基坑开挖过程的加载装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于基坑开挖过程的加载装置，包括基体、施压组件和传压组件，所述传压组件通过施压组件设置在基体上；

所述施压组件的结构为：包括空心螺纹杆、弹簧、套筒、传力杆、限位板、活塞、加载把手和定位杆，所述套筒横向贯穿基体的侧梁设置，且所述套筒的两端均设置有内螺纹，所述套筒相对基体的侧梁外端连接有空心螺纹杆，所述套筒相对基体的侧梁内端设置有限位板，所述空心螺纹杆的一端通过螺纹连接在套筒上，所述空心螺纹杆的另一端设置有加载把手，所述套筒内设置有定位杆，所述定位杆的一端插入空心螺纹杆内，所述定位杆的另一端连接在位于套筒内的活塞上，且所述活塞能随定位杆一起在套筒内移动，所述活塞和空心螺纹杆之间的定位杆上套装有弹簧，所述传力杆贯穿限位板设置，所述传力杆的一端与活塞连接，所述传力杆的另一端与传压组件连接，所述传力杆与传压组件连接处杆端侧面设置有连接通孔；

所述传压组件的结构为：包括承压板、连接板、传力板、U型槽、垫块、定位孔和连接销，两个所述承压板对称设置在模型桩左右侧，且所述承压板和模型桩之间设置有垫块，所述承压板和连接板之间通过两个传力板连接在一起，两个所述传力板呈“八”字排列，所述连接板上设置有U型槽，U型槽的两侧面开设有定位孔，U型槽宽度与传力杆端部尺寸匹配，U型槽长度为1/3L+D，L为承压板的长度，D为油缸顶柱端部直径，定位孔长度为1/3L+d1，d1为连接销的直径，所述传力杆插入U型槽内，并通过连接销贯穿定位孔和传力杆将传力杆固定在连接板上。

所述传力杆在U型槽内只能上下调节且在竖直平面内能小角度转动，可实现对承压板轴心或小偏心加载。