[发明专利]一种基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置及其使用方法有效

专利信息
申请号: 201510494116.X 申请日: 2015-08-12
公开(公告)号: CN105040755B 公开(公告)日: 2017-05-24
发明(设计)人: 孔纲强;傅钧义;周立朵;李辉;王成青;郝耀虎 申请(专利权)人: 河海大学
主分类号: E02D33/00 分类号: E02D33/00
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204 代理人: 黄天天
地址: 211106 江*** 国省代码: 江苏;32
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 基于 透明 嵌岩桩 模型 试验装置 及其 使用方法
【权利要求书】:

1.一种基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置,其特征在于,包括加载平台、设置于加载平台上方的透明模型槽、至少一根嵌岩桩、竖向加载装置和/或水平向和斜向加载装置,其中,所述透明模型槽的下部装有透明岩体,透明岩体的上部装有天然土,所述的嵌岩桩布置于透明模型槽的中心并依次穿透天然土并部分嵌入透明岩体;所述的竖向加载装置用于在竖直方向上对嵌岩桩施加压力;所述的水平向和斜向加载装置用于在水平向和斜向对嵌岩桩施加压力;所述模型槽的侧面和底面设置有数码相机;所述的加载平台上设置有观测窗,所述透明岩体由天然硅石制成,透明岩体内部设置有0~3组的裂缝,所述裂缝材料为耐高温的彩色片状的石英;所述透明岩体与嵌岩桩桩体的接触面为光滑或粗糙,有沉渣或无沉渣;所述沉渣为彩色石英砂颗粒。

2.根据权利要求1所述的基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置,其特征在于,所述模型槽的材料为透明有机玻璃或透明钢化玻璃,所述模型槽为边长250~300mm、高度300~450mm、壁厚10~20mm的底部封口、上部开口的长方体;或者直径为250~300mm、高度为300~450mm、壁厚10~20mm的底部封口、上部开口的圆柱体。

3.根据权利要求1所述的基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置,其特征在于,所述嵌岩桩为钢筋混凝土嵌岩桩、素混凝土嵌岩桩或钢管混凝土嵌岩桩,所述嵌岩桩的横截面形状为圆形、长方形、X形、Y形或者环形中的任意一种,分别构成圆形桩、长方形桩、X形桩、Y形桩或者管桩。

4.根据权利要求3所述的基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置,其特征在于,所述的圆形桩的直径为20~25mm,桩长为300~450mm;所述的长方形桩的边长为20~25mm,桩长为300~450mm;所述的X形桩或Y形桩的外包圆直径为20~25mm,开弧弧度为90~120°,桩长为300~450mm;所述的管桩的外径为20~25mm,管壁厚为5~7mm,桩长为300~450mm。

5.根据权利要求1所述的基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置,其特征在于:嵌岩桩与透明岩体相对位置为嵌岩桩垂直或倾斜嵌入透明岩体,嵌岩桩轴线与垂直线构成的倾斜角为0°~45°。

6.根据权利要求1所述的基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置,其特征在于,所述加载平台的由钢材和透明有机玻璃制作而成,或者由透明钢化玻璃制作而成,所述观测窗由透明有机玻璃或透明钢化玻璃制成。

7.权利要求1所述的基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置,其特征在于,所述的竖向加载装置包括砝码和压力加载板,所述压力加载板套设于所述嵌岩桩的顶端,所述砝码设置于压力加载板的上方;所述水平向和斜向加载装置包括加载架、横向定滑轮、可固定的水平移动滑块、竖向定滑轮、可固定的竖向移动滑块、拖拽砝码和加载托盘,所述加载架固定在加载平台上,包括相互连接的横杆和竖杆,所述可固定的水平移动滑块和可固定的竖向移动滑块分别设置于所述加载架的横杆和竖杆上,所述的可固定的水平移动滑块和可固定的竖向移动滑块上分别连接有横向定滑轮和竖向定滑轮;所述的加载托盘通过绳索跨过所述竖向定滑轮和横向定滑轮与嵌岩桩相连,所述的拖拽砝码设置于所述加载托盘中;通过移动所述可固定的水平移动滑块和可固定的竖向移动滑块的位置调整水平向、倾斜向和竖向荷载。

8.根据权利要求1所述的基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置,其特征在于,所述数码相机包括两个,其中一个设置于圆形拍摄滑轨上,所述圆形拍摄滑轨环绕设置于所述模型槽的周围,另一个数码相机设置于加载平台的观测窗的底部。

9.一种基于透明岩体的嵌岩桩模型试验装置模拟嵌岩桩与岩体相互作用的方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)制备透明模型槽和透明岩体,在所述透明岩体中预埋0~3组彩色片状石英模拟裂缝;所述透明岩体上部中心位置预设放置嵌岩桩的孔洞;

(2)浇注至少一根嵌岩桩;

(3)将所述透明岩体放置在模型槽的下部,将嵌岩桩桩端放置在透明岩体的预设孔洞内部,并在嵌岩桩的侧壁和端部设置或者不设置由彩色石英砂颗粒模拟的沉渣;然后,在模型槽的上部填入天然土层至设计高度;

(4)将埋设好透明岩体、嵌岩桩和天然土的模型槽放在加载平台上,所述加载平台上设置有观测窗,使所述模型槽的底部与所述观测窗对准;在模型槽周围布置圆形拍摄滑轨,在圆形拍摄滑轨上布置1台数码相机;在加载平台的观测窗的下面布置1台数码相机;

(5)当开展竖向压荷载试验时,在嵌岩桩桩顶放置压力加载板,所述压力加载板与嵌岩桩咬合,所述压力加载板上方放置砝码用于施工压荷载,通过逐级增加砝码的质量的方式调整所施加荷载的大小形成分级加载;

当开展竖向、水平向及倾斜向拉荷载试验时,布置水平向和斜向加载装置,所述水平向和斜向加载装置包括加载架、横向定滑轮、可固定的水平移动滑块、竖向定滑轮、可固定的竖向移动滑块、拖拽砝码和加载托盘,其中,所述加载架固定在加载平台上,包括相互连接的横杆和竖杆,所述可固定的水平移动滑块和可固定的竖向移动滑块分别设置于所述加载架的横杆和竖杆上,所述的可固定的水平移动滑块和可固定的竖向移动滑块上分别连接有横向定滑轮和竖向定滑轮;所述的加载托盘通过绳索跨过所述竖向定滑轮和横向定滑轮与嵌岩桩相连,所述的拖拽砝码设置于所述加载托盘中,通过移动所述可固定的水平移动滑块和可固定的竖向移动滑块的位置调整绳索拉力与嵌岩桩轴线的夹角在0°到90°之间,形成不同竖向、水平向及倾斜向拉荷载形式;通过逐级增加砝码的质量的方式调整所施加荷载的大小形成分级加载;

(6)当开展竖向压荷载试验或竖向、水平向及倾斜向拉荷载试验,每级荷载下通过圆形拍摄滑轨上的数码相机和加载平台观测窗下面的数码相机,观测嵌岩桩与透明岩体之间的相互作用。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于河海大学,未经河海大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201510494116.X/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top