一种抗拔加载模型试验箱制造技术

本发明专利技术涉及土木工程技术领域，公开了一种抗拔加载模型试验箱，包括试验箱主体、定位切换组件，所述试验箱主体上端滑动装配有杠杆组件，杠杆组件两端分别滑动装配有用于堆载砝码的第一滑动组件和用于连接模型桩的第二滑动组件，第一滑动组件包括内滑块和独立滑动件。该抗拔加载模型试验箱，通过杠杆原理进行抗拔加载试验，第二滑动组件能够滑动至不同位置对模型桩进行定位连接，定位切换组件将独立滑动件与内滑块组装在一起时，杠杆组件的动力臂、阻力臂保持等长以便于进行拉力的计算，在砝码重量不足时通过定位切换组件将独立滑动件与内滑块分离，杠杆组件的动力臂能够调节至最长状态，最大限度地减小拉动模型桩所需动力。最大限度地减小拉动模型桩所需动力。最大限度地减小拉动模型桩所需动力。

【技术实现步骤摘要】
一种抗拔加载模型试验箱


[0001]本专利技术涉及土木工程
，具体为一种抗拔加载模型试验箱。

技术介绍

[0002]建筑工程是城市建设的重要组成部分，而基坑工程作为建筑工程的一部分，时至今日，其对于各种类型的工程桩的应用已经特别广泛，尤其是在基坑支护与地基处理方面。为探究不同类型桩的力学性能，相关的试验是必不可少的，考虑到现场试验往往耗费巨大，且不可控因素较多，于是室内模型桩试验成为了可供选择的有效方法之一，在室内模型桩试验中，对桩顶施加荷载的方法很多，一般都通过加载设备和试验装置产生。
[0003]申请号为CN201610300450.1的中国专利，公开了一种压、拔综合室内实验桩模型实验装置，但是采用这种施压方式无法省力，需要施重砝码的重力与模型桩所需拉力相等才能实现模型桩的拔起，在实际运用时，模型桩所需拉力一般非常大，则需要匹配足够重量的砝码才能完成试验，耗费物资和时间，增加了试验的不必要负担；此外，实际工程中基桩位置变化多样，而该装置只能够对固定位置的模型桩进行加载，使得模拟的局限性较大。
[0004]申请号为CN201510288948.6的中国专利，提出了一种杠杆加载系统及组装方法，但是该加载系统杠杆的动力臂和阻力臂长度固定，在砝码质量有限时无法通过调节力臂长度来增大砝码所能提供的拉力。

技术实现思路

[0005]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种抗拔加载模型试验箱，具备能够对位于试验箱内不同位置的模型桩进行定位连接、能够在砝码重量不足时调节杠杆动力臂长度以调节拉力等优点，解决了现有技术只能够对固定位置的模型桩进行试验、动力臂和阻力臂长度固定无法调节拉力的问题。
[0006]（二）技术方案为解决上述现有技术只能够对固定位置的模型桩进行试验、动力臂和阻力臂长度固定无法调节拉力的技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种抗拔加载模型试验箱，包括试验箱主体、定位切换组件，所述试验箱主体上端滑动装配有杠杆组件，所述杠杆组件两端分别滑动装配有用于堆载砝码的第一滑动组件和用于连接模型桩的第二滑动组件；所述第一滑动组件包括内滑块和独立滑动件，所述内滑块和所述第二滑动组件始终同步相向或反向滑动；通过所述定位切换组件将独立滑动件与内滑块组装在一起时，所述杠杆组件的动力臂、阻力臂保持等长以便于进行拉力的计算；通过所述定位切换组件将独立滑动件与内滑块分离并固定在杠杆组件端部时，所述杠杆组件的动力臂调节至最长以减小所需动力。
[0007]优选地，所述试验箱主体上端设置有承载组件，所述承载组件包括第一滑座、单向螺纹丝杆、第一操作柄，所述杠杆组件包括连接滑块、杠杆，所述单向螺纹丝杆转动装配在所述第一滑座内部，所述第一操作柄固定安装在所述单向螺纹丝杆一端，所述连接滑块滑动装配在所述第一滑座内部并与所述单向螺纹丝杆螺纹配合，所述杠杆下侧中部转动装配在所述连接滑块上。
[0008]优选地，所述独立滑动件包括第一滑块、托盘，所述第一滑块滑动套设在所述内滑块外侧，所述第一滑块下侧固定连接有第一钢绞线，所述第一钢绞线末端设置有托盘，所述托盘用于放置所述砝码；所述第二滑动组件包括第二滑块、拉力传感器和挂钩，所述第二滑块下侧固定连接有第二钢绞线，所述拉力传感器和所述挂钩均连接在所述第二钢绞线上。
[0009]优选地，所述杠杆组件还包括双向螺纹丝杆、第二操作柄，所述双向螺纹丝杆转动装配在所述杠杆内部，所述第二操作柄固定安装在所述双向螺纹丝杆一端；所述第一滑块和所述第二滑块均与所述杠杆内壁滑动配合，所述内滑块和所述第二滑块分别通过螺纹装配在所述双向螺纹丝杆两侧的双向螺纹处。
[0010]优选地，所述内滑块上侧开设有装配槽，所述第一滑块上侧开设有装配孔，所述杠杆的动力端上侧开设有滑行孔，所述滑行孔远离所述杠杆阻力端的一端开设有端部定位孔；所述定位切换组件包括定位块，所述定位块与所述滑行孔滑动配合，所述定位块套设在所述装配槽、所述装配孔、所述滑行孔之间时实现所述内滑块和所述第一滑块的组装，所述定位块套设在所述装配孔、所述端部定位孔之间时所述第一滑块与所述内滑块分离并固定在所述杠杆动力端端部。
[0011]优选地，所述独立滑动件还包括侧板和顶板，所述侧板设置固定安装在所述第一滑块上表面两侧，所述顶板设置在两个所述侧板之间，所述侧板与所述滑行孔滑动配合；所述定位切换组件还包括转杆、握把、施压板、弹性连接件，所述转杆固定连接在所述定位块上侧，所述握把固定装配在所述转杆顶端并位于所述顶板上侧，所述施压板和所述顶板之间通过所述弹性连接件连接，所述转杆活动贯穿所述施压板和所述顶板。
[0012]优选地，所述装配孔包括中心重合的第一通孔和第二通孔，所述滑行孔宽度和所述定位块宽度相等，所述装配槽、第一通孔均和所述定位块轮廓一致，所述第二通孔、端部定位孔均和所述定位块绕其竖向中心轴旋转90
°
后的轮廓一致。
[0013]优选地，所述试验箱主体包括箱架和模型箱，所述箱架包括底座、钢架、加劲梁，所述钢架焊接在所述底座上表面两侧，其中一个所述钢架上焊接有所述加劲梁；所述模型箱包括有机玻璃板、可拆卸钢板、固定钢板，所述有机玻璃板和所述固定钢板分别固定装配在所述钢架之间，所述可拆卸钢板分别可拆卸装配在所述加劲梁上，所述有机玻璃板、可拆卸钢板、固定钢板内侧分别均匀设置有土压传感器。
[0014]优选地，所述箱架还包括延伸座和加固杆，所述延伸座设置在所述底座设置有可拆卸钢板的一侧，所述钢架顶端和所述延伸座之间焊接有加固杆。
[0015]（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种抗拔加载模型试验箱，具备以下有益效果：1、该抗拔加载模型试验箱，通过杠杆原理以砝码的重力拉动埋设在基土中的模型
桩，进行抗拔加载试验，第二滑动组件能够滑动至不同位置对模型桩进行定位连接，定位切换组件将独立滑动件与内滑块组装在一起时，杠杆组件的动力臂、阻力臂保持等长以便于进行拉力的计算，在砝码重量不足时通过定位切换组件将独立滑动件与内滑块分离，杠杆组件的动力臂能够调节至最长状态，最大限度地减小拉动模型桩所需动力，节省砝码用量。
[0016]2、该抗拔加载模型试验箱，通过土压传感器能够在进行抗拔加载试验时检测模型箱内各个位置基土所受到的挤压力度，通过有机玻璃板能够观察模型桩上拔时对周围基土的破坏过程，便于工作人员全面记录试验数据。
[0017]3、该抗拔加载模型试验箱，通过设置可拆卸钢板便于工作人员分层对试验用土进行装填与取样，极大方便了对试验用土的分层压实以及后期对土体的取样。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的立体结构示意图；图2为本专利技术的部分组件爆炸示意图；图3为本专利技术的杠杆组件爆炸示意图；图4为本专利技术的弹性连接件处于自然拉伸状态时部分组件局部剖面示意图；图5为本专利技术的第一滑动组件爆炸示意图；图6为本专利技术的弹性连接件处于完全收缩状态时部分组件局部剖面示意图；图7为本专利技术的内滑块和第一滑块处于组合状态时部分组件局部剖面示意图；图8为本专利技术的内滑块和第一滑块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗拔加载模型试验箱，包括试验箱主体（1）、定位切换组件（8），其特征在于：所述试验箱主体（1）上端滑动装配有杠杆组件（3），所述杠杆组件（3）两端分别滑动装配有用于堆载砝码（7）的第一滑动组件（4）和用于连接模型桩（6）的第二滑动组件（5）；所述第一滑动组件（4）包括内滑块（41）和独立滑动件，所述内滑块（41）和所述第二滑动组件（5）始终同步相向或反向滑动；通过所述定位切换组件（8）将独立滑动件与内滑块（41）组装在一起时，所述杠杆组件（3）的动力臂、阻力臂保持等长以便于进行拉力的计算；通过所述定位切换组件（8）将独立滑动件与内滑块（41）分离并固定在杠杆组件（3）端部时，所述杠杆组件（3）的动力臂调节至最长以减小所需动力。2.根据权利要求1所述的一种抗拔加载模型试验箱，其特征在于：所述试验箱主体（1）上端设置有承载组件（2），所述承载组件（2）包括第一滑座（21）、单向螺纹丝杆（22）、第一操作柄（23），所述杠杆组件（3）包括连接滑块（31）、杠杆（32），所述单向螺纹丝杆（22）转动装配在所述第一滑座（21）内部，所述第一操作柄（23）固定安装在所述单向螺纹丝杆（22）一端，所述连接滑块（31）滑动装配在所述第一滑座（21）内部并与所述单向螺纹丝杆（22）螺纹配合，所述杠杆（32）下侧中部转动装配在所述连接滑块（31）上。3.根据权利要求2所述的一种抗拔加载模型试验箱，其特征在于：所述独立滑动件包括第一滑块（42）、托盘（43），所述第一滑块（42）滑动套设在所述内滑块（41）外侧，所述第一滑块（42）下侧固定连接有第一钢绞线，所述第一钢绞线末端设置有托盘（43），所述托盘（43）用于放置所述砝码（7）；所述第二滑动组件（5）包括第二滑块（51）、拉力传感器（52）和挂钩（53），所述第二滑块（51）下侧固定连接有第二钢绞线，所述拉力传感器（52）和所述挂钩（53）均连接在所述第二钢绞线上。4.根据权利要求3所述的一种抗拔加载模型试验箱，其特征在于：所述杠杆组件（3）还包括双向螺纹丝杆（33）、第二操作柄（34），所述双向螺纹丝杆（33）转动装配在所述杠杆（32）内部，所述第二操作柄（34）固定安装在所述双向螺纹丝杆（33）一端；所述第一滑块（42）和所述第二滑块（51）均与所述杠杆（32）内壁滑动配合，所述内滑块（41）和所述第二滑块（51）分别通过螺纹装配在所述双向螺纹丝杆（33）两侧的双向螺纹处。5.根据权利要求4所述的一种抗拔加载模型试验箱，其特征在于：所述内滑块（41）上侧开设有装配槽（411），所述第一滑块（42）上侧开设有装配孔（421），所述杠杆（32）的动力端上侧开设有滑行孔（321），所述滑行孔（321）远离所述杠杆（32）阻力端的一端开设有端部定位孔（322...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力霆，杨政，王宇坤，张少雄，王惠卿，周玎，马文君，刘雅帆，杨金行，王树，滕志国，李光兆，韩超，张荣伟，刘越，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：