[发明专利]用于桩基模型试验的桩和承台的刚性连接装置及组装方法

权利要求书

1.一种用于桩基模型试验的桩和承台的刚性连接装置，其特征在于，包括旋进装置和测量系统；所述的测量系统包括穿芯压力传感器、数据采集系统；所述的旋进装置包括套管、桩顶堵头、连接板、螺母和底座；所述的连接板作为承台，其上开设有通孔，所述套管作为试验桩，其上部和下部分别设有螺纹，套管的上部与桩顶堵头下部配合，套管的下部与底座配合，堵头的上部穿过所述的穿芯压力传感器后插入到连接板的通孔内，其顶部与所述的螺母配合实现了套管在连接板上的固定；所述的穿芯压力传感器与数据采集系统相连；所述的穿芯压力传感器设置在桩顶堵头的上部，且位于连接板的底部；

所述桩顶堵头的中部和连接板开孔的内侧表面均光滑，保证在未固定之前能轻微的滑动；

所述的通孔上、下部分的直径不同，上部形成凹槽状用于放置所述的螺母，螺母顶部低于连接板的顶部；所述的桩顶堵头包括上、下两部分，两部分均为圆柱形，其下部半径大于上部半径，在上部和下部外圈均设有外螺纹，内部设有通孔；所述桩顶堵头的下部与所述的套管之间通过螺纹连接；所述桩顶堵头的上部与所述的螺母之间通过螺纹连接；所述穿芯压力传感器能够准确的测量压力的变化，其外径与套管的外径相同，内径与桩顶堵头中部的外径相同；桩顶堵头上开设有圆孔。

2.如权利要求1所述的一种用于桩基模型试验的桩和承台的刚性连接装置，其特征在于，所述的套管、连接板、螺母和桩顶堵头均采用铝制材质。

3.如权利要求1-2任一所述的用于桩基模型试验的桩和承台的刚性连接装置的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）选取一定尺寸的空心套管，套管外周在专业机构用滚花刀做滚花处理，以增加与土体的摩擦力，在套管上部的内侧开设内丝；

2）在连接板不同的位置开设通孔，通孔上、下部分的直径不同，保证在专业车床精准加工；

3）加工一定数量的桩顶堵头，桩顶堵头的下部开设一定长度的外丝，整个桩顶堵头开设贯穿的圆孔；

4）加工相同数量特定尺寸的螺母，螺母上开设两个小圆孔以便于旋紧；

5）将桩顶堵头旋进于步骤1）得到的空心套管内，将穿芯压力传感器套合进桩顶堵头；

6）将桩顶堵头上方套合进开孔的连接板，并用螺母固定紧密；保证穿芯压力传感器上下均被压紧，从而能够测量准确的压力数值；旋紧的过程保证垂直度，不致产生倾斜；

7）待各部件组合完毕后，将整个结构埋设于相应的土体中，即可开展相应的群桩承载特性的模型试验研究。