[发明专利]一种桩靴穿刺模拟的试验装置

权利要求书

1.一种桩靴穿刺模拟的试验装置，其特征在于，包括：

离心实验箱(1)，所述离心实验箱(1)是由一个底板及四个侧板通过螺栓连接组装成上端开口的长方体；

旋转机构(2)，包括电机(21)和传动机构，所述电机(21)的输出轴与传动机构固定连接，所述电机(21)及其传动机构设置于离心实验箱(1)的背面；

机械臂(3)，其动力输入端与所述传动机构的输出端固定连接；

桩靴穿刺装置(4)，设置于所述机械臂(3)的动力输出端；

所述机械臂(3)包括升降液压缸(31)、第一转弯构件(32)、水平伸缩液压缸(33)、第二转弯构件(34)和压载液压缸(35)，

所述升降液压缸(31)与所述水平伸缩液压缸(33)之间通过第一转弯构件(32)连接，所述水平伸缩液压缸(33)与所述压载液压缸(35)之间通过第二转弯构件(34)连接，以形成一个整体；

所述升降液压缸(31)与所述旋转机构(2)的传动轴(23)固定连接；

所述桩靴穿刺装置(4)包括底盘(40)和至少一个穿刺柱(41)，

所述底盘(40)固定于所述压载液压缸(35)的末端；

所述穿刺柱(41)包括半桩靴(51)，所述半桩靴(51)的底部带有半圆板(510)；

所述半桩靴(51)配置有圆扩展环(53)或方扩展环(54)；

所述圆扩展环(53)为1/2的圆环，所述圆扩展环(53)的内部设置有半圆弧凹槽(55)，所述半圆弧凹槽(55)的弧度为π，所述半桩靴(51)的半圆板(510)的圆弧边缘设置有凸缘(511)，所述半桩靴(51)的凸缘(511)插入所述圆扩展环(53)的半圆弧凹槽(55)内，且通过螺栓固定连接；

所述方扩展环(54)的外形为方形，由左右两部分拼接而成，每个拼接的左部或右部的中间设置圆弧，圆弧上设置有半圆弧凹槽(55)，所述半圆弧凹槽(55)的弧度为π，当两个所述方扩展环(54)拼接时，中部的圆弧正好拼成一个整圆；所述半桩靴(51)的凸缘(511)插入所述方扩展环(54)的半圆弧凹槽(55)内，且通过螺栓固定连接；

所述穿刺柱(41)还包括竖直型穿刺柱(61)和转弯型穿刺柱(62)，

其中，当穿刺柱(41)的底端与上部为直线形时，该穿刺柱(41)为竖直型穿刺柱(61)；当穿刺柱(41)的底端与上部形成倾角时，该穿刺柱(41)为转弯型穿刺柱(62)；

所述转弯型穿刺柱(62)的底端与上部形成的倾角范围为15～60度。

2.根据权利要求1所述的桩靴穿刺模拟的试验装置，其特征在于，

所述转弯型穿刺柱(62)的底端与上部形成的倾角为15度、30度、45度或60度。

3.根据权利要求1所述的桩靴穿刺模拟的试验装置，其特征在于，

所述传动机构包括减速器(22)、传动轴(23)、底座(24)和轴承(25)，

所述减速器(22)设置于电机(21)的输出轴上，

所述减速器(22)与所述底座(24)之间通过传动轴(23)相连，

所述机械臂(3)与所述传动轴(23)的输出端相连接，以使所述机械臂(3)在所述离心实验箱(1)上方转动；

所述轴承(25)设置于所述传动轴(23)与所述底座(24)的结合处。

4.根据权利要求1所述的桩靴穿刺模拟的试验装置，其特征在于，

所述半圆板(510)内设有压力传感器安装孔(70)，所述压力传感器安装孔(70)内设置有压力传感器(7)。

5.根据权利要求1至4任一所述的桩靴穿刺模拟的试验装置，其特征在于，

所述穿刺柱(41)包括全桩靴(52)，所述全桩靴(52)由两个半桩靴(51)拼成；其中，左边的半桩靴(51)的凸缘(511)与右边的半桩靴(51)的凸缘(511)正好拼成一个环形；同时，左边的半桩靴(51)与右边的半桩靴(51)的圆扩展环(53)或方扩展环(54)正好拼成一个整体。