本發明專利技術公開了一種地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置，所述地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置包括延長鋁管、支架、圓形鋁管、半圓鋁管、實心管、鉆頭；延長鋁管、圓形鋁管和支架三者配合使用；鉆頭與圓形鋁管配合使用；實心管與圓形鋁管配合使用。本發明專利技術提供的地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置及制作方法可以很容易地在離心模型中制作砂樁而不必經過創造性的勞動，制作的模型可以用來研究砂樁的力學性能、砂樁加固地基地面沉降模式、樁與周圍土之間的荷載分布模式，為進一步研究各種樁基礎的力學特性提供參考模型。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于建筑
，尤其涉及。
技術介紹
土工離心模型試驗是根據離心力場和重力場等價原理，并考慮到土工材料的非線性和自重應力對土工結構的影響，把經過1/n縮尺的原型結構物置于n倍重力加速度的離心場中，使模型和原型相應點達到應力應變相同、變形相似、破壞機理相同，從而再現原型特性，為理論和數值分析方法提供真實可靠的參考依據。離心模型試驗已經在邊坡穩定性影響因素分析、軟土地基改良加固、基礎工程、隧道工程、高土石壩等，以及近期發展起來的在環境巖土工程、地震工程、模擬動態施工方面得到了廣泛運用。對具體工程進行現場長期監測具有很大難度，而且現場的外部環境隨著時間的延長往往變化很大，現場的土層條件和水文地質條件往往很復雜，影響量測結果的因素較多，所以目前關于這方面的數據資料仍然非常缺乏。而理論在假設上過于理想化，計算公式十分繁瑣，所得結果也與實際沉降值往往偏差較大。室內一般模型試驗雖然可以根據需要控制條件，獲得有參考價值的數據，但是相似度不夠大，且歷時較長。而土工離心模型試驗與室內一般模型試驗相比，能夠使模型達到與原型相同的應力水平，并且可以模擬長時間的工程情況，為進一步研究具體工程的破壞機理影響因素及規律、驗證理論分析的正確性、建立數學預測模型提供可靠的依據，愈加得到廣泛運用。但是，離心模型試驗模型的制作要求與實際工程情況盡可能相符。若模型與實際存在偏差，則在n倍重力加速度的離心場中，偏差將被進一步放大，得到的試驗結果并不具有指導意義，因此研究如何制作與實際工程情況相符的離心模型試驗的模型是非常必要和有意義的。目前，在離心模型試驗研究領域，尚無制作砂樁的相關裝置和方法。與本專利技術相似的產品主要是單純研究土體固結或土中應力的裝置及方法，如長安大學謝永利等人的專利技術專利“離心模型試驗裝置的土體固結沉降儀”(申請號:201010614459.2)、清華大學宋飛等人的專利技術專利“一種離心模型擋土墻試驗設備”(專利編號:200910131281.3)、同濟大學唐益群等人的專利技術專利“一種有工程環境效應引起地面沉降的模型及其試驗方法”(申請號:201110054057.6)。此外還有其他一些離心模型試驗的裝置及方法。此類裝置和方法，都是單純為了研究土體的固結沉降或土中應力，并未涉及到如何制作與實際相符的離心模型試驗的模型，特別是涉及在離心模型試驗模型中制作砂樁的裝置和方法。
技術實現思路
本專利技術針對現有離心模型試驗中存在的主要局限于單純研究土的固結沉降問題，這些問題所對應的離心模型一般只含有一種土或幾層分層的土，制作相對簡單，經過簡單的尺度縮放即可滿足，但是這類模型所能解決的工程問題相對有限等問題，提出了。本專利技術的目的在于提供一種地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置，所述地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置包括延長鋁管、支架、圓形鋁管、半圓鋁管、實心管、鉆頭；延長鋁管、圓形鋁管和支架三者配合使用；鉆頭與圓形鋁管配合使用；實心管與圓形鋁管配合使用。進一步，所述支架的上橫梁兩邊緣處設有固定用螺栓孔。進一步，所述圓形鋁管為兩端開口的圓形鋁管。本專利技術的另一目的在于提供一種地基加固離心模型試驗砂樁制作方法，所述制作方法包括以下步驟:第一步、通過上橫梁兩邊緣處的螺栓孔用螺栓將支架固定在離心模型試驗箱適當位置處；第二步、通過延長鋁管將一根兩端開口的圓形鋁管壓進軟土，用鉆頭鉆除圓形鋁管中的土 ；第三步、壓入圓形鋁管至適當深度。第二次頂進圓形鋁管至適當深度處，用鉆頭清除圓形鋁管中的土，重復第三步直至圓形鋁管被頂至所要求的深度并用鉆頭取出圓形鋁管中的土 ；第四步、每一根圓形鋁管中殘留的土用實心管清除干凈；第五步、分批向每一根圓形鋁管中倒入適量砂子，一邊拔出圓形鋁管一邊壓實砂子，直到圓形鋁管全部拔出，砂子全部壓實，完成單個砂樁的制作；第六步、重復第二步至第五步，完成單排砂樁的制作；第七步、為減少對土的擾動，在制作新的砂樁時，可選擇優先制作距離已制作完成的砂樁較遠處的砂樁，重復第二步至第六步完成新一排砂樁的制作；第八步、重復第七步直至所有的全砂樁制作完成。進一步，所述制作方法還包括半圓砂樁的制作，步驟主要包括:第一步、根據設計的半圓砂樁的位置，在離心模型試驗箱塑料玻璃一側相應位置全部插入半圓招管；第二步、移除玻璃板。將模型箱旋轉90°，使得玻璃面朝上，將模型箱的玻璃板移除；第三步、將半圓鋁管連同鋁管里面的土全部移除；第四步、向每一個半圓溝槽中裝入適量砂子并壓實；第五步、放回模型箱的玻璃板并旋轉模型箱至原先角度，完成整個砂樁的制作。本專利技術提供的地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置及制作方法可以很容易地在離心模型中制作砂樁而不必經過創造性的勞動，制作的模型可以用來研究砂樁的力學性能、砂樁加固地基地面沉降模式、樁與周圍土之間的荷載分布模式，為進一步研究各種樁基礎的力學特性提供參考模型。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置的示意圖；圖2是本專利技術實施例提供的地基加固離心模型試驗圓形砂樁制作方法的流程圖3是本專利技術實施例提供的地基加固離心模型試驗半圓砂樁制作方法的流程圖；圖4是本專利技術實施例提供的圓形鋁管壓入圖；圖5是本專利技術實施例提供的鉆頭鉆土圖；圖6是本專利技術實施例提供的實心管清理土圖；圖7是本專利技術實施例提供的壓砂拔管圖；圖8是本專利技術實施例提供的半圓鋁管壓入圖。圖中:1、延長鋁管；2、支架；3、圓形鋁管；4、半圓鋁管；5、實心管；6、鉆頭。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。如圖1所示，本專利技術實施例提供的地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置的結構為:延長鋁管1、支架2和圓形鋁管3三者配合使用；鉆頭6與圓形鋁管3配合使用；實心管5與圓形鋁管3配合使用。如圖2-8所示，本專利技術實施例提供的地基加固離心模型試驗砂樁制作方法的流程為:SlOl:將支架2固定。通過上橫梁兩邊緣處的螺栓孔用螺栓將支架2固定在離心模型試驗箱適當位置處；S102:將圓形鋁管3壓入軟土中。通過延長鋁管2將一根兩端開口的圓形鋁管3壓進軟土，用鉆頭6鉆除圓形鋁管3中的土；S103:壓入圓形鋁管3至適當深度。第二次頂進圓形鋁管3至適當深度處，用鉆頭6清除圓形鋁管3中的土，重復S103直至圓形鋁管3被頂至所要求的深度并用鉆頭6取出圓形鋁管3中的土；S104:清除圓形鋁管3中的土。每一根圓形鋁管3中殘留的土用實心管5清除干凈;S105:制成單個砂樁。分批向每一根圓形鋁管3中倒入適量砂子，一邊拔出圓形鋁管3 —邊壓實砂子，直到砂子全部壓實，圓形鋁管3全部拔出，完成單個砂樁的制作；S106:完成單排砂樁。重復S102-S105，完成單排砂樁(不包括邊緣處半圓砂樁)的制作；S107:制作新一排的砂樁。為減少對土的擾動，在制作新的砂樁時，可選擇優先制作距離已制作完成的砂樁較遠處的砂樁，重復S102-S106完成新一排砂樁(不包括邊緣處半圓砂樁)的制作；S108:完成整個砂樁。重復S107直至所有的全砂樁制作完成。如圖3所示，本專利技術實施例提供的地基加固離心模型試驗半圓砂樁的制作方法的流程為:S201:插入半圓鋁管4。根據設計的半圓砂樁的位置，在離心模型試驗本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置，其特征在于，所述地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置包括延長鋁管、支架、圓形鋁管、半圓鋁管、實心管、鉆頭；延長鋁管、圓形鋁管和支架三者配合使用；鉆頭與圓形鋁管配合使用；實心管與圓形鋁管配合使用。
【技術特征摘要】
1.一種地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置，其特征在于，所述地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置包括延長鋁管、支架、圓形鋁管、半圓鋁管、實心管、鉆頭； 延長鋁管、圓形鋁管和支架三者配合使用；鉆頭與圓形鋁管配合使用；實心管與圓形鋁管配合使用。2.按權利要求1所述的地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置，其特征在于，所述支架的上橫梁兩邊緣處設有螺栓孔。3.按權利要求1所述的地基加固離心模型試驗砂樁制作裝置，其特征在于，所述圓形鋁管為兩端開口的圓形鋁管。4.一種地基加固離心模型試驗砂樁制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步驟: 第一步、通過上橫梁兩邊緣處螺栓孔用螺栓將支架固定在離心模型試驗箱適當位置處； 第二步、通過延長鋁管將一根兩端開口的圓形鋁管壓進軟土，用鉆頭鉆除圓形鋁管中的土 ； 第三步、壓入圓形鋁管至適當深度。第二次頂進圓形鋁管至適當深度處，用鉆頭清除圓形鋁管中的土，重復第三步直至圓形鋁管被頂至所要求的深度并用鉆頭取出圓形鋁管中的土 ; ...
【專利技術屬性】
技術研發人員：崔振東，袁麗，賈亞杰，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：
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