一种室内倾斜静力触探模型试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103255754A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103255754103255754A(43)申请公布日2013.08.21(21)申请号201310150614.3(22)申请日2013.04.26(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人蒋明镜王新新苏佳兴(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人吴林松(51)Int.Cl.E02D1/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种室内倾斜静力触探模型试验装置(57)摘要本发明涉及一种应用于土木工程室内静力触探模型试验的设备，包括贯入系统、滑动装置和试验模型箱，所述贯入系统包括机械部分和动力部分，所述机械部分包括角度调节支座，静力触探杆，静力触探架，链条和齿轮传动装置，依次连接；所述动力部分包括三相异步电机和变频调速器，二者相连；所述滑动装置包含槽钢、方钢以及连接于其上的滚珠轴承；试验模型箱底板为钢板，四周采用有机玻璃，底板与四周密封连接；同时，为了保证模型箱的稳固性，周边骨架采用角钢焊接。本发明可以实现在模型箱水平面内任意位置的贯入试验，一定速度范围内贯入速率可控并保持匀速；并且，相比只可进行垂直静力触探试验的常规设备，本发明还可实现一定倾斜角度范围内的倾斜静力触探试验。CN103255754ACN1032574ACN103255754A权利要求书1/1页1.一种应用于土木工程室内静力触探模型试验的设备，包括贯入系统、滑动装置和模型箱，其特征在于：所述贯入系统中的动力装置包括连接有变频调速器的三相异步电机以实现贯入速度的调节；所述贯入系统中的角度调节支座改变静力触探试验贯入角度，使贯入设备在一定范围内的指定倾斜角度下进行静力触探模型试验；所述滑动装置与角度调节支座和模型箱体相连接，使静力触探杆、静力触探架、动力装置和角度调节支座这些上部贯入结构在模型箱水平面上的横向和纵向任意滑动，实现在模型箱水平面范围内任意位置进行试验。2.如权利要求1所述的室内静力触探模型试验设备，其特征在于：所述变频调速器与三相异步电机相连接，通过把电网电源变换成电压、频率可以调节的交流电提供给三相异步电机，通过改变交流电的频率来改变电机转速。3.如权利要求1所述的室内静力触探模型试验设备，其特征在于：采用两块钢板作为支座的主要承重部分，角度的调节装置采用两根相同规格的螺杆，螺杆一端以铰接的形式安置在下面的一块钢板上，上面的钢板两端各开一长条形的孔，以使螺杆穿过上面的钢板并且随着两钢板的角度变化调节位置，使螺杆与钢板平面始终垂直。4.如权利要求3所述的室内静力触探模型试验设备，其特征在于：所述螺杆在上面钢板的上下两端的螺帽用以在钢板之间达到目标角度后对其锁死，整体通过螺杆的抗压和抗拉强度以及螺帽的抗剪强度来抵抗上部结构的自重应力和贯入过程中探杆对结构的反力。5.如权利要求1所述的室内静力触探模型试验设备，其特征在于：设置有固定角度的三角形垫块放在螺杆边对板的角度进行校核，在量角的同时还对上部结构有支撑作用。6.如权利要求3所述的室内静力触探模型试验设备，其特征在于：所述支座上部钢板的中间设置一导向装置，导向装置是一空心的圆柱形铸铁，铸铁的内直径大于探杆直径，用以在贯入过程中对探杆进行导向，使探杆在指定的角度下进行贯入。7.如权利要求1所述的室内静力触探模型试验设备，其特征在于：所述滑动装置由滑动槽和滑动块组成，滑动槽采用槽钢，滑动块采用方钢，使静力触探的上部结构在模型箱的平面面积域内移动，以进行在距箱体不同距离，不同位置的试验点进行贯入试验。8.如权利要求7所述的室内静力触探模型试验设备，其特征在于：所述方钢滑块下方置有滚珠轴承与滑槽连接，滚珠轴承如车轮一样使滑块在滑槽上通过滚珠轴承的滚动来实现相对运动。9.如权利要求1所述的室内静力触探模型试验设备，其特征在于：在模型箱外部延伸一段钢框架，框架上安置一横梁，横梁上也安置一如权利要求5所述的滑动装置，从滑块上伸出两条钢管与静力触探架相连，钢管两端铰接连接，在支座角度倾斜较大时进行支撑。2CN103255754A说明书1/4页一种室内倾斜静力触探模型试验装置技术领域[0001]本发明属于土木工程技术领域，涉及应用于土木工程室内静力触探模型试验设备，尤其是对于在原位测试困难的情况下可有效地获得地层的强度和其他方面的信息的试验设备。背景技术[0002]静力触探试验（StaticConePenetrationTest简称CPT）是利用准静力以恒定的贯入速率将一定规格和形状的圆锥探头通过一系列探头压入土中，同时测记贯入过程中探头所受到的阻力，根据测得的贯入阻力大小来间