[实用新型]一种海上风机动桩下冲刷坑土体位移过程测定试验装置

说明书

本实用新型公开了一种海上风机动桩下冲刷坑土体位移过程测定试验装置，包括试验铁桶和加载架，均内设于试验铁桶的桩基、风机塔架、螺丝、激光位移传感器、低频电磁激振器和激振器固定架，高速记录摄像机，激光标线仪、以及数据采集系统。试验铁桶内填有试验土，桩基为中空柱状体、顶盖通过螺丝与垂直相连于顶盖的风机塔架相连；高速记录摄像机固定于加载架上；低频电磁激振器安装于悬挂在加载架的激振器固定架、并分布于风机塔架的侧边；激光位移传感器置于基桩基的边壁上并分布于桩基中轴线两侧；激光标线仪置于实验铁箱外，并调整水平。通过加载试验后数据分析与3D建模处理，可定性获得桩基在荷载作用下周围土体的动态变化情况及影响规律。

技术领域

本实用新型涉及一种试验测量装置，特别是涉及一种海上风机动桩下冲刷坑土体位移过程测定试验装置，属于试验测量技术领域。

背景技术

海上风机桩基长期处在复杂的海洋环境下，遭受波浪、潮流、风等荷载的作用，这些因素的叠加往往导致桩基结构产生振动，引起周围土体的运动，土体所呈现出的冲刷坑的形态也会随着桩基的运动而变化，从而造成土体基础承载力的变化，土体的变化又会对风机桩基的稳定性，以及风电结构的动力响应特性和稳定性造成极为不利的影响。因此考虑受荷载作用下的海上风机桩基对周围土体运动的影响尤为重要。然而目前关于海上风机桩对周围土体运动的研究技术并不成熟，尚未产生定性测量的试验装置及方法。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种海上风机动桩下冲刷坑土体位移过程测定试验装置，特别适用于受荷载的海上风机桩基、桥墩等对周围土体运动影响试验研究。

为了达到上述目的，本实用新型所采用如下技术方案：

一种海上风机动桩下冲刷坑土体位移过程测定试验装置，包括顶面开口中空的试验铁桶、置于试验铁桶顶面之上的加载架、高速记录相机、位于试验铁桶外部的数据采集器和激光标线仪；

所述试验铁桶内设置有桩基、风机塔架、螺丝、激光位移传感器、低频电磁激振器和激振器固定架；试验铁桶内填有用于模拟持力层的试验土；

所述桩基为底面与顶面开口的中空柱状体，通过螺丝与垂直相连于顶盖的风机塔架相连；所述桩基的下端插入试验铁桶正中央的试验土一定深度处；

所述高速记录相机置于实验铁箱顶部的加载架上，并置于桩基圆心的正上方；

所述激振器固定架的上端悬挂于加载架上，低频电磁激振器安装于激振器固定架的下端、并位于风机塔架的侧边；

所述数据采集器和激光位移传感器通过导线连接。

进一步改进，所述试验铁桶的内壁设置有阻尼涂料层，试验铁桶外壁侧面竖直设置有多个角钢肋条。

进一步改进，加载架包括横置的平面钢板和钢板固定杆，所述横置的平面钢板位于铁箱上方，所述钢板固定杆为竖放的四条撑脚，将平面钢板水平托载至铁箱上方。

进一步改进，所述激光位移传感器置于基桩基的边壁上并分布于桩基中轴线两侧，用于测量桩基根部土体的深度变化。

进一步改进，所述激光标线仪置于实验铁箱外，并调整水平，使标线仪所发射激光的射线与土平面相平并投射于带有刻度的桩基上，用于读取并记录冲刷坑初始深度。

本实用新型中涉及的未说明部分与现有技术相同。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：