[发明专利]渗流条件下桩土接触面三轴模型试验设备

权利要求书

1.一种渗流条件下桩土接触面三轴模型试验设备，其特征在于该设备包括：

其内布置有桩土试样(1)的三轴围压室，所述桩土试样(1)具有桩体和土体的接触面，

对所述接触面切应力加载的竖向加卸荷平台，

对所述接触面法向应力加载的围压控制系统，

控制桩土试样(1)内部渗流参数的渗流控制系统，

以及采集所述三轴围压室中桩土试样(1)的变形数据的数据采集系统；

所述三轴围压室包括围压室上盖(3)、围压进气孔(7)、上排水孔(8)、下排水孔(9)、排气孔(10)以及双套活塞(11)，双套活塞(11)与围压室上盖(3)连接，双套活塞(11)分别对应桩土试样(1)的桩顶和土顶安置，且双套活塞(11)与竖向加卸荷平台相连；

所述竖向加卸荷平台包括双套活塞反力架(12)，双套活塞反力架(12)与双套活塞(11)相连；

所述围压控制系统包括空气压缩机(15)，空气压缩机(15)与围压进气孔(7)气相连通；

所述渗流控制系统包括恒压液压控制设备(29)，恒压液压控制设备(29)分别与上排水孔(8)和下排水孔(9)液相连通，以分别控制上排水孔和下排水孔的液压设定值；

所述数据采集系统包括土层位移传感器、桩土相对位移计(18)、桩顶压力传感器和土顶压力传感器(19)，桩土相对位移计(18)设于双套活塞反力架(12)与围压室上盖(3)之间，所述桩顶压力传感器和土顶压力传感器(19)分别布置于对应的双套活塞反力架(12)之上；

所述土层位移传感器为多个并沿桩土试样的轴向间隔布置，多个土层位移传感器安装在三轴围压室内，每个土层位移传感器具有插入土样(20)中的并用于探测土层变形情况的插针(26)。

2.根据权利要求1所述的渗流条件下桩土接触面三轴模型试验设备，其特征在于：所述三轴围压室还包括围压室底座(2)、有机玻璃筒(4)、围压室拉杆(5)以及位移传感器固定架(6)，所述桩土试样(1)布置在围压室底座(2)上。

3.根据权利要求2所述的渗流条件下桩土接触面三轴模型试验设备，其特征在于：所述竖向加卸荷平台还包括带变速器的单轴压力机(13)，单轴压力机(13)布置在围压室底座(2)下面以上抬三轴围压室。

4.根据权利要求3所述的渗流条件下桩土接触面三轴模型试验设备，其特征在于：空气压缩机(15)通过气管(14)与围压进气孔(7)气相连通，且所述气管(14)上安装有精密调压阀(16)和精密压力表(17)。

5.根据权利要求4所述的渗流条件下桩土接触面三轴模型试验设备，其特征在于：恒压液压控制设备(29)通过气管(14)与上排水孔(8)和下排水孔(9)液相连通。

6.根据权利要求5所述的渗流条件下桩土接触面三轴模型试验设备，其特征在于：所述土层位移传感器安装在所述三轴围压室的位移传感器固定架(6)上；所述土层位移传感器包括位移传感器本体(30)、无线发射盒(27)、无线接收器以及计算机(28)，所述位移传感器本体(30)具有插针(26)，所述无线发射盒(27)与位移传感器本体(30)信号连接以接受位移传感器本体(30)探测的土层变形信息，所述无线接收器通过无线传输的方式接收无线发射盒内的土层变形信息，并将其接收到的土层变形传输给计算机(28)，通过计算机上的采集软件将该信息显示出来。

7.根据权利要求1所述的渗流条件下桩土接触面三轴模型试验设备，其特征在于：所述桩土试样(1)由土样(20)、模型桩(21)、乳胶膜(22)、下透水石(23a)、上透水石(23b)、滤纸(24)和上帽盖(25)构成。