[发明专利]桩基础可视化模型限位装置

说明书

本发明提供一种桩基础可视化模型限位装置，包括：第一弹性限位组件、第二弹性限位组件以及固定件，第一弹性限位组件可转动地设置在桩基础两侧，且第一弹性限位组件的第一端与可视化模型箱内壁抵接；第二弹性限位组件可转动地设置在桩基础背离可视化模型箱内壁的一侧，且两端分别与第一弹性限位组件的第二端连接；固定件设置在可视化模型箱外壁上，且该固定件与第一弹性限位组件的第一端固定连接，以使桩基础紧贴可视化模型箱壁。本发明的限位装置可以保证在试验过程中桩基础能够紧贴模型箱壁，桩基础左右不倾斜，防止土颗粒进入到缝隙中，以使试验顺利进行，且基于弹性限位组件具有的弹力，该限位装置可适用于不同桩形及不同尺寸的试验。

技术领域

本发明属于基础工程技术领域，具体涉及一种桩基础可视化模型限位装置。

背景技术

桩基础是世界上最古老的基础形式之一，也是应用最广泛的基础类型，其能将上部结构的荷载传到深层稳定土中，从而可大大减少基础的沉降，提高了建筑物的稳定性，保证建筑的安全使用。因此，对于桩基础要给予相当的重视，应充分了解桩基础自身的特点和打入土中之后的工作性能。开展桩基础模型试验能够有效的得到相应结论，是目前研究桩基础的主要手段之一。

桩基础可视化模型试验近年来被工程研究人员广泛关注，其基本原理是数字图像相关方法，通过可视化模型能够直观观测桩基础与岩土体的相互作用情况，观察桩基础破坏模式。在进行试验的时候，采用数码相机对模型表面连续拍摄图片，通过分析变形前后桩基础模型表面的灰度分布变化特征，提取应变与位移等变形信息。同时，在试验中，由于数字图像相关方法的要求，桩基础表面要贴紧透明模型箱壁，不能有砂土颗粒等物体遮挡到桩基础而影响到拍摄的图片质量。同时也要保证桩基础在试验过程中不能发生倾斜、错位等造成实验误差。

然而，现有的桩基础的可视化模型试验中，细小的土颗粒仍会从桩侧进入到桩基础和模型箱壁，使得相机拍摄到的画面不清晰，后期数据处理困难。并且，随着继续进行试验，越来越多的土颗粒会从桩基础与模型箱壁的缝隙中进入，进而使得桩体倾斜影响实验数据的获得，并导致试验产生误差，乃至试验失败。另外，现有的桩基础可视化模型试验中，有的并不设置支撑，桩基础会左右倾斜，加大实验难度和可操作性。也有的试验装置会在桩基础后端设置支撑，但是由于体积很大，影响原有的地基土应力场，同时会阻碍部分土颗粒的正常移动轨迹，可能会导致实验结果失真。再者，现有的试验装置只能配套一个尺寸的桩基础，灵活性不高，如果桩体较长的话，下端或者上端不能同时保证贴紧模型箱壁。

因此，有必要设计一种新的桩基础可视化模型限位装置，以保证试验过程中桩基础模型不发生倾斜，紧贴可视化模型箱壁，使试验结果更加准确。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种桩基础可视化模型限位装置。

本发明提供一种桩基础可视化模型限位装置，包括：

第一弹性限位组件，所述第一弹性限位组件可转动地设置在桩基础两侧，且所述第一弹性限位组件的第一端与可视化模型箱内壁抵接；

第二弹性限位组件，所述第二弹性限位组件可转动地设置在所述桩基础背离所述可视化模型箱内壁的一侧，且两端分别与所述第一弹性限位组件的第二端连接；

固定件，所述固定件设置在所述可视化模型箱外壁上，且该固定件与所述第一弹性限位组件的第一端固定连接，以使所述桩基础紧贴所述可视化模型箱内壁。

可选的，所述第一弹性限位组件包括第一限位杆、第二限位杆、套筒以及第一弹性件；其中，

所述第一限位杆可转动地设置在所述套筒内，以及，

所述第一限位杆的第一端与所述可视化模型箱内壁抵接，所述第一限位杆的第二端通过所述第一弹性件与所述第二限位杆的第一端连接。

可选的，所述第一限位杆设置有外螺纹，所述套筒设置有内螺纹。