一种多功能室内模型桩的试验箱

1.本实用新型涉及室内模型桩领域。更具体地说，本实用新型涉及一种多功能室内模型桩的试验箱。


背景技术：

2.模型桩一般指为了验证基桩无损检测而建立的模型，和实际的工程桩非常接近，且能有效的体现测试信号的特征，从而对理论进行有效地支撑和诠释。进而促进检测技术人员对实际工程桩检测水平的提高。在室内模型桩的试验中，对模型试验箱的要求也越来越高。含水量对单桩承载力有比较大的影响，大部分室内模型桩试验在调节土体含水量以及地下水位高低等方面难以控制，需要研发一种新的试验箱解决可以调节水量的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
4.本实用新型还有一个目的是提供一种种多功能室内模型桩的试验箱，本试验箱的研制基于在室内试验中总结的问题进行模型试验箱的改进，试验箱改进方面主要是调节地层土体含水量以及水位高低、试验箱加载模式以及桩间距的调节等方面进行了相应改进。本试验设备可以在试验阶段调节水压进行水位调节，在载荷试验过程中加载更加方便以及桩间距的控制也更加精确。该实验模型箱可以使室内桩模型试验更加简单方便，加快试验速率。
5.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种多功能室内模型桩的试验箱，包括箱体和若干套筒，包括：
6.若干带孔水管，其设置在所述箱体的内侧壁上，所述带孔水管伸出所述箱体底部，且其下端与所述箱体的下表面平齐；
7.集水容器，其设置在所述箱体的外部，且与若干带孔水管通过管体连通。
8.优选的是，还包括：加载装置，其通过伸缩的方式提供反力对所述箱体内的模型桩进行加压；所述加载装置包括加载架、千斤顶、至少一对弹簧，所述加载架设置在所述箱体的上方，所述加载架包括上下设置的固定架和加载横梁，所述固定架固定在所述箱体上，所述加载横梁可相对所述固定架上下移动，所述千斤顶上端固定在所述固定架上、下端固定在所述加载横梁上，所述弹簧上端固定在所述固定架上、下端固定在所述加载横梁上。
9.优选的是，所述箱体由骨架、亚克力板、硬质玻璃板组成，所述箱体其中一侧设置为硬质玻璃板，所述箱体其余侧设置为亚克力板。
10.优选的是，所述箱体为硬质玻璃板的一侧设置为可开合结构。
11.优选的是，若干带孔水管等间距分布在所述箱体的内侧壁上。
12.优选的是，所述固定架包括第一横梁和相对设置在所述第一横梁两端的一对固定条，所述固定条固定在所述箱体上。
13.优选的是，所述加载横梁包括梁体和相对设置在所述梁体两端的两对折弯块，每
对折弯块分布在所述固定条的两侧。
14.优选的是，所述梁体端部呈凸字形结构，一对折弯块分布在所述梁体凸出部分的两侧。
15.优选的是，若干套筒采用h型支架进行活动固定。
16.本实用新型至少包括以下有益效果：
17.改变了原始的夯击填料模式，利用千斤顶加压的方式挤密填料，震动小、噪音小，不易产生扬尘；
18.千斤顶可以直接加压，方便直接进行载荷实验，之前传统的放置重物加压的方式速度慢，并且不好控制；
19.侧门可以开合，方便卸土和观察载体形状；
20.有集水容器连通地基土体，可以进行土体加水，传统的室内模型实验需要预先配合地基土体含水率，并且含水率不可控，该室内实验设备可以自由调节地下水位高低，加快了实验速度并且使实验方案更加多元化。
21.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
22.图1为本实用新型的室内模型桩试验箱的结构示意图；
23.图2为本实用新型加载装置的结构示意图；
24.图3为本实用新型套筒的结构示意图；
25.图4为本实用新型长夯锤的结构示意图。
26.附图标记：套筒1、箱体2、带孔水管3、集水容器4、加载架5、固定架51、第一横梁511、固定条512、加载横梁52、梁体521、折弯块522、千斤顶6、弹簧7、h型支架 8、长夯锤9
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
28.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上端”、“下端”、“内”、“外”、“底部”、“下表面”、“上方”、“上”、“下”、“一侧”、“其余侧”、“两侧”、“相对设置”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.如图1所示，本实用新型提供一种多功能室内模型桩的试验箱，包括：
30.箱体2，其上端开口，用于铸造模型桩；所述箱体2由骨架、亚克力板、硬质玻璃板组成，所述箱体2其中一侧设置为硬质玻璃板，所述箱体2其余侧设置为亚克力板，所述箱体2为硬质玻璃板的一侧设置为可开合结构；箱体2骨架为钢方管焊接而成的构件，主要作用是束缚内衬板，给地基土提供一定的支撑。亚克力板材与玻璃板均具有防水效果，其主要作用是挡土挡水。
31.若干套筒1，套筒1之间的距离可以根据需要进行改变，如图3所示，若干套筒1为四
个套筒1，四个套筒1采用h型的支架进行活动固定，h型支架8包括纵向杆和一对横向杆，当需要调整两个套筒1之间的距离时，可以改变套筒1距离横向杆部位的距离。
32.若干带孔水管3，其设置在所述箱体2的内侧壁上，所述带孔水管3伸出所述箱体2 底部，且其下端与所述箱体2的下表面平齐；若干带孔水管3等间距分布在所述箱体2的内侧壁上；当集水容器4高于带孔水管3时，带孔水管3可以使水桶内的水渗入模型试验箱的地基土内；当集水容器4低于带孔水管3孔位时，可以使箱体2内模型桩基内的水分流入集水容器4中。
33.加载装置，如图2所示，其通过伸缩的方式提供反力对所述箱体2内的模型桩进行加压；
34.所述加载装置包括加载架5、千斤顶6、至少一对弹簧7，所述加载架5设置在所述箱体2的上方，所述加载架5包括上下设置的固定架51和加载横梁52，所述固定架51 固定在所述箱体2上，所述加载横梁52可相对所述固定架51上下移动，所述千斤顶6上端固定在所述固定架51上、下端固定在所述加载横梁52上，千斤顶6选择可以选择带压力表的千斤顶6，就可以实时监控加载压力，所述弹簧7上端固定在所述固定架51上、下端固定在所述加载横梁52上；弹簧7一方面是提升加载横梁52，另一方面是方便固定千斤顶6；所述固定架51包括第一横梁511和相对设置在所述第一横梁511两端的一对固定条512，所述固定条512通过螺栓固定在所述箱体2上，所述加载横梁52包括梁体521 和相对设置在所述梁体521两端的两对折弯块522，每对折弯块522分布在所述固定条512 的两侧，所述梁体521端部呈凸字形结构，一对折弯块522分布在所述梁体521凸出部分的两侧，所述梁体521两端部位于所述箱体2的内侧，两对折弯块522可以分别沿一对固定条512上下移动，以使加载横梁52可以根据千斤顶6的移动而移动。
35.集水容器4，集水容器4可以是水桶，可以是上端开口的圆筒，可以容纳水并方便直观观察体积的容器均可以，集水容器4设置在所述箱体2的外部，且与若干带孔水管3通过管体连通。集水容器4可以固定在骨架上，也可以用其它的方式固定，在集水容器4需要有高度的情况下，也可以放置在本身有高度的结构上。
36.本实用新型提供一种多功能室内模型桩的试验箱，先将骨架组装起来，骨架采用钢方管焊接而成，然后在骨架内侧安装亚克力板和硬质玻璃板，安装硬质玻璃板一侧的骨架可以设计为可开合的结构，箱体2组装完成之后，放到合适位置，分层填土并夯实，填土到设计深度，放置套筒1，并填剩余土直至套筒1口的位置，此时套筒1内未填土，安装加载装置，然后往套管内填充填料，移动千斤顶6，千斤顶6施力给梁体521，梁体521向长夯锤9施力，利用长夯锤9压实填料，长夯锤9如图4所示，计算夯实能转换成压实能，往集水容器4内添加水，根据需要提升高度控制地基土中的水位，若需要研究不同含水率下成桩效应，可在分层填土时就像集水容器4中加水。灌注桩体，可以进行桩间挤土效应、桩承载力、群桩承载力等的研究。本试验箱的研制基于在室内试验中总结的问题进行模型试验箱的改进，试验箱改进方面主要是调节地层土体含水量以及水位高低、试验箱加载模式以及桩间距的调节等方面进行了相应改进。本试验设备可以在试验阶段调节水压进行水位调节，在载荷试验过程中加载更加方便以及桩间距的控制也更加精确。该实验模型箱可以使室内桩模型试验更加简单方便，加快试验速率。
37.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中
所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。