[发明专利]一种模拟打桩的离心模型试验装置

说明书

本发明公开了一种模拟打桩的离心模型试验装置，包括桩帽，在桩帽的一侧设有滑块Ⅰ，滑块Ⅰ配合在竖直轨道上，轨道固定在模型箱上，在桩帽上设有重锤作用筒，在重锤作用筒内设有重锤，重锤通过梯形卡榫与重锤作用筒连接，在重锤上设有连接筒，在连接筒内设有提升块，提升块与重锤通过可伸缩卡榫连接，可伸缩卡榫安装在提升块上，在可伸缩卡榫上开关压块，开关压块与触点开关对应，触点开关固定在重锤内部，提升块悬挂在钢丝绳上，钢丝绳缠绕在卷筒上，卷筒由电机驱动，固定在轨道的上端。本发明可以在离心机不停机的情况下，将模型桩打入地基模型土中，可以模拟打桩施工，能够提高试验工作效率。

技术领域

本发明涉及一种离心模型试验装置，特别是一种模拟打桩的离心模型试验装置。

背景技术

地面建筑物构筑在地面上，地面要承受很大的压力，因此要求地面有足够的抵抗压力的强度，但是往往很难做到。因此必须对承受建筑物的地面进行加固，或者改善地面的承受方式，因此就有了在地基上打桩的施工措施，让建筑物的大部分重量通过桩传到地面以下很深的位置，这个位置的地基比地面承受能力大得多。

桩基础的施工通常都离不开振动机械，这就导致在打桩过程中对周围建筑产生振动影响，特别是当两者之间的距离较小且建筑的抗震能力较低时，振动可能对建筑产生损伤，降低其安全性。在土工离心模型试验领域，常需要一种可以模拟打桩的离心模型试验装置，该装置可以模拟打桩施工，进而研究打桩施工过程对周围地基及建筑物结构的影响，为力学分析与施工设计提供试验数据。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种模拟打桩的离心模型试验装置，该装置可以模拟打桩施工，为研究打桩施工过程对周围地基及建筑物结构的影响、为力学分析与施工设计提供试验数据。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种模拟打桩的离心模型试验装置，包括桩帽，在所述桩帽的一侧设有滑块Ⅰ，所述滑块Ⅰ配合在竖直设置的轨道上，所述轨道与水平横梁固接，所述水平横梁固定在模型箱上，在所述桩帽上设有重锤作用筒，所述重锤作用筒竖直设置，在所述重锤作用筒内设有与其滑动配合的重锤，所述重锤通过梯形卡榫与所述重锤作用筒连接，在所述重锤上设有连接筒，所述连接筒竖直设置，在所述连接筒内设有与其滑动配合的提升块，所述提升块与所述重锤通过水平设置的可伸缩卡榫连接，所述可伸缩卡榫安装在所述提升块的中部，设有左右对称布置的两个，在两个所述可伸缩卡榫之间夹压有弹性部件，在两个所述可伸缩卡榫上各设有一个开关压块，所述开关压块与触点开关面对面设置，所述触点开关固定在所述重锤内部，在所述重锤中部设有与所述可伸缩卡榫对应的、水平设置的通孔，在所述通孔内设有与其滑动配合的所述梯形卡榫，在所述梯形卡榫的外侧上部设有楔形斜面a，在所述重锤作用筒的内侧上端设有与所述楔形斜面a适配的楔形斜面b，所述提升块悬挂在钢丝绳上，所述钢丝绳缠绕在卷筒上，所述卷筒设置在所述提升块的正上方并与电机的输出端连接，所述电机安装在电机安装板上，所述电机安装板固定在所述轨道的上端，并与所述水平横梁固接。

在所述重锤作用筒内设有与所述梯形卡榫适配的滑槽，所述楔形斜面b设置在所述滑槽的上端。

所述重锤与所述重锤作用筒通过滑块Ⅱ和导槽连接。

在所述连接筒内设有与所述可伸缩卡榫适配的滑道，所述通孔设置在所述滑道底部。

本发明具有的优点和积极效果是：通过电机驱动实现重锤的往复运动，从而实现在离心机不停机的情况下，将模型桩打入地基模型土中，可以模拟打桩施工，为研究打桩施工过程对周围地基及建筑物结构的影响、为力学分析与施工设计提供试验数据。并且本发明能够提高试验工作效率；结构简单，性能可靠，制作简便。

附图说明

图1为应用本发明打桩前的剖视图；

图2为应用本发明打桩后的剖视图；

图3为本发明的锤击结构剖视图；

图4为本发明的桩帽三维视图；