[发明专利]一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置

权利要求书

1.一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置，其特征在于，包括箱体（1）、钢管试件（21）、基岩（3）、实际桩（4）、土层、施压组件、控制单元、测试单元，中部开设有桩孔的基岩（3）放置到箱体（1）内，内部填充有混凝土的钢管试件（21）同轴插在桩孔内设置的实际桩（4）中，在基岩（3）的上方，多层土层沿箱体（1）的高度方向上依次夯实设置，所述土层内侧壁和钢管试件（21）表面之间填充介质材料（7），所述施压组件用于给钢管试件（21）上端部施压，所述控制单元与设置在钢管试件（21）上的多个应变片和位移计D信号连接，并与施压组件的受控端连接；

还包括定型管（8），所述定型管（8）用于在土层与钢管试件（21）之间填充介质材料（7）之前给土层定型；

填充过程中分层密实，且定型管（8）同步分层拔出。

2.根据权利要求1所述的一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置，其特征在于，所述定型管（8）为PVC管。

3.根据权利要求1所述的一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置，其特征在于，当填充介质材料（7）时，所述介质材料（7）为粗砂、预拌水泥灌浆料中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置，其特征在于，所述土层从下到上依次设置二层，下层为模拟风化岩的级配砂石（5），上层为模拟地表土层的素土（6）。

5.根据权利要求1所述的一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置，其特征在于，每个试件上分别布置48个应变片，每个试件分为6处截面，每个截面共8个应变片，沿长度方向布置四个测竖向应变，沿周长方向布置四个测横向应变。

6.根据权利要求1所述的一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置，其特征在于，所述定型管（8）外侧且位于基岩（3）上方，依次向上填充夯实设定厚度的级配砂石（5）、素土（6），所述素土（6）上表面作为第一交界面；

所述钢管试件（21）上均布置五个位移计D，其中位移计D1位于施压组件下方；另外四个分成两组，位移计D2、位移计D3布置在第一交界面上方500mm处以测量钢管试件（21）在试验过程中此截面的横向挠度；位移计D4、位移计D5布置在第一交界面处以测量此截面在试验过程中的横向挠度。

7.根据权利要求1所述的一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置，其特征在于，所述施压组件包括加载板（91）、千斤顶（92）、反力梁（93）、反力架（94），所述加载板（91）设置在钢管试件（21）的两端，所述千斤顶（92）向钢管试件（21）上端的加载板（91）正中心施压，所述千斤顶（92）的顶部固定在反力梁（93）上，所述反力梁（93）架设在反力架（94）上。

8.根据权利要求1所述的一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置，其特征在于，还包括与钢管试件（21）内混凝土材质相同的试块。

9.根据权利要求1所述的一种逆作法施工环境下竖向支撑柱承载能力试验模拟装置，其特征在于，所述箱体（1）内侧使用木胶合板（101）围成四边矩形槽，外侧四边使用槽钢（102），相邻槽钢（102）通过对拉螺杆（103）固定，木胶合板（101）和槽钢（102）之间还分布有木方（104）。