[发明专利]可模拟沉桩过程的钙质砂桩基模型试验系统

权利要求书

1.一种可模拟沉桩过程的钙质砂桩基模型试验系统，其特征在于：包括试验对象——桩基单元(000)；

设置有支架(100)、桩基压力室单元(200)、动静荷载施加单元(300)、锤击荷载施加单元(400)、应变控制单元(500)、水压力加载单元(600)、动力源单元(700)、土体固结应力比施加单元(800)、数据采集仪(1000)和计算机(1100)；

所述的锤击荷载施加单元(400)包括依次连接的锤击第1气缸(410)、锤击第1传力杆(420)、连接盘(430)、锤击第2气缸(440)、锤击第2传力杆(450)和夯击模块(460)；

夯击模块(460)由夯击杆(461)和小车(462)构成，在夯击杆(461)上设置有小车(462)；

夯击杆(461)内部开有通孔，且其通孔直径略大于动静传力杆(320)的直径，以保证夯击杆(461)可以以动静传力杆(320)为轴来回直线运动且不与动静传力杆(320)产生摩擦；锤击第1气缸(410)可以控制锤击第1传力杆(420)沿竖直方向移动，锤击第1传力杆(420)控制连接盘(430)从而控制锤击第2气缸(440)上下移动，锤击第2气缸(440)上下移动则可以控制锤击第2传力杆(450)上下移动；当夯击模块(460)夯击到模型桩(050)时，锤击第2气缸(440)使锤击第2传力杆(450)伸出以夹持夯击杆(461)，此时锤击第1气缸(410)控制锤击第2气缸(440)上升，进而控制夯击模块(460)以动静传力杆(320)为轴并沿着滑道(140)滑行上升，上升到锤击第1气缸(410)最大回缩位置时，锤击第2气缸(440)回缩松开夯击模块(460)进而释放夯击模块(460)使其以动静传力杆(320)为轴并沿着滑道(140)滑行自由下落夯击模型桩(050)；夯击到模型桩(050)时锤击第1气缸(410)伸出锤击第1传力杆(420)控制锤击第2气缸(440)下降，当锤击第1气缸(410)伸出到最大行程时，锤击第2气缸(440)伸出锤击第2传力杆(450)夹持夯击模块(460)的夯击杆(461)，此即为一个夯击循环；通过锤击第1气缸(410)的 最大行程一定以保证每次夯击模块(460)下落的距离相同进而保证每次施加的冲击能量相同；当要施加动荷载时需通过电磁阀(740)结合具体装置尺寸及实验对冲击能量的要求和冲击频率的要求来设置电磁阀(740)进而来控制锤击第1气缸(410)、锤击第2气缸(440)的具体伸出缩回时间及以满足上述循环要求；当施加动荷载时还需提前调节时间继电器时间以控制动静传力杆(320)伸出长度并通过关闭动静气缸(310)固定动静传力杆(320)的伸出长度，其中调节动静传力杆(320)伸出长度以保证动静传力杆(320)与模型桩(050 )有一定距离以避免其作用于模型桩(050 )；同时夯击杆(461)中心开了圆形通孔且其直径略大于动静传力杆(320)的直径，以使夯击杆(461)与动静传力杆(320)同心且两者接触少，进而在一定程度上保证夯击杆(461)下落的垂直度且可以减少下落过程中的摩擦阻尼；当夯击模块(460)上下移动的过程中小车(462)沿着滑道(140)上下滑动，从而可以再次保证夯击模块(460)移动过程中的垂直度也可以降低其移动过程中的摩擦阻尼。