[实用新型]一种用于桩基模型试验的垂直加载装置

说明书

本实用新型公开了一种用于桩基模型试验的垂直加载装置，包括加载螺杆、平面轴承套组和反力架；所述加载螺杆包括螺纹杆、限位杆和拉压传感器，所述平面轴承套组包括加载手轮、平面轴承、螺母轴套和固定螺栓；所述反力架的两臂通过底座与场地进行固定，两臂内侧设有竖向的轨道导槽并与限位杆匹配，使加载螺杆仅发生竖向位移；平面轴承套组使用固定螺栓固定在横梁上，螺纹杆与螺母轴套匹配并经通孔穿过横梁，加载手轮与螺母轴套连接，通过加载手轮带动螺母轴套旋转，进而升降加载螺杆，实现垂直加载。本实用新型结构简单，可以实现大行程的桩基垂直加载过程并可同时实现上拔荷载和下压荷载的加载，且易于拆卸安装，场地适用性强。

技术领域

本实用新型属于桩基模型试验装置技术领域，尤其是涉及一种用于桩基模型试验的垂直加载装置。

背景技术

在实际工程中，预制桩主要有三种沉桩方式：锤击法、静力压入法和振动沉桩法，在国内倡导安全文明施工的大环境下，静力压入法以其沉桩噪声小、环境污染少、施工效率高等优势被普遍采用，因此，研究静力压入桩的成桩过程及成桩后的力学特性具有重要的工程应用价值。

然而，在桩基模型试验中，模型桩桩身长度一般较长，为了实现静力压入法成桩，需要大行程的垂直加载装置，而传统的加载装置往往采用千斤顶进行加载，行程短，不能满足试验要求。此外，为了进行桩基的承载力试验，加载装置在实现模型桩成桩后，还需要完成静荷载的加载；现有传统的加载装置很难同时实现上拔荷载和下压荷载的加载，加载装置的功能性低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于桩基模型试验的垂直加载装置，可以实现桩基模型试验中大行程的静压压入法成桩，并且在桩基的承载力试验中可以实现上拔荷载和下压荷载的加载，结构简单，场地适用性强。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种用于桩基模型试验的垂直加载装置，其特征是，包括加载螺杆、平面轴承套组和反力架；所述加载螺杆包括螺纹杆、限位杆和拉压传感器，所述限位杆与螺纹杆垂直相交并固定连接，所述拉压传感器安装于螺纹杆下部；所述反力架为由横梁、左臂、右臂连接而成的门字形结构，所述左、右两臂的相对侧分别设有竖向的轨道导槽，所述横梁中部设有供螺纹杆穿过的横梁通孔；

所述平面轴承套组包括加载手轮、平面轴承、螺母轴套，所述加载手轮与螺母轴套固定连接，所述螺母轴套设有与螺纹杆相匹配的螺纹孔，且螺母轴套通过平面轴承与横梁转动连接；所述螺纹杆穿过横梁的通孔并与螺母轴套螺纹连接，所述限位杆的两端分别置于对应的轨道导槽内，通过加载手轮带动螺母轴套旋转，进而升降加载螺杆。

进一步地，所述反力架的左、右两臂分别通过底座与场地进行固定。

进一步地，所述平面轴承套组还包括固定螺栓，所述平面轴承包括轴圈、上座圈、下座圈和两组滚珠，所述轴圈固定于螺母轴套外侧壁，且其上下两侧均设有安装滚珠的沟道；

所述上座圈和下座圈分别置于轴圈的上、下侧，并通过滚珠与轴圈转动连接；所述上座圈和下座圈分别设有与固定螺栓连接的通孔，所述横梁上设有与固定螺栓连接的固定孔洞，所述固定螺栓穿过上、下座圈对应的通孔以及横梁上对应的固定孔洞，将平面轴承及螺母轴套固定在横梁上。

进一步地，所述横梁通孔孔径大于螺纹杆外径。

本实用新型中左右两臂的轨道导槽与限位杆匹配，使加载螺杆仅发生竖向位移，加载手轮与螺母轴套连接，试验使用的模型桩固定于螺纹杆底端，通过加载手轮带动螺母轴套旋转，进而升降加载螺杆，实现垂直加载。本实用新型结构简单，可以实现大行程的桩基垂直加载过程并可同时实现上拔荷载和下压荷载的加载，且易于拆卸安装，场地适用性强。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：

1、通过螺母轴套和平面轴承的组合，可以实现桩基模型试验中大行程的垂直加载，可以完成桩身较长模型桩的静力压入法成桩；