數(shù)量和間距根據(jù)基坑模型試驗(yàn)的實(shí)際情況設(shè)置。
[0025]如圖1、2所示，所述內(nèi)支撐單元包括伸縮桿1、實(shí)心鋁桿2和螺栓3;所述伸縮桿I為空心鋁管，壁厚由支撐剛度計(jì)算得到，伸縮桿I上開有若干螺紋孔1-1;所述實(shí)心鋁桿2的直徑由支撐剛度計(jì)算得到，其上開有若干凹槽2-1，一端具有內(nèi)螺紋口 2-2，所述實(shí)心鋁桿2上的凹槽2-1的數(shù)量和間距可根據(jù)模型試驗(yàn)內(nèi)支撐長(zhǎng)度的要求進(jìn)行設(shè)置。所述螺栓3穿過伸縮桿I上的螺紋孔1-1抵住實(shí)心鋁桿2的凹槽2-1，使得伸縮桿I和實(shí)心鋁桿2緊密連接，在試驗(yàn)過程中不發(fā)生滑動(dòng);所述擋土墻5上開有若干螺紋孔，實(shí)心鋁桿2上的內(nèi)螺紋口 2-2與穿過擋土墻5螺紋孔的內(nèi)支撐固定螺栓4螺紋連接，從而使得內(nèi)支撐單元固定在擋土墻5上，所述螺栓3和伸縮桿I上與之對(duì)應(yīng)的螺紋孔1-1的數(shù)量和間距可根據(jù)內(nèi)支撐受力大小進(jìn)行調(diào)整。
[0026]如圖3所示，給出了本發(fā)明試驗(yàn)裝置的一個(gè)實(shí)施例，擋土墻5上部通過固定螺栓7固定擋土墻支架6;內(nèi)支撐的道數(shù)為4道，每道內(nèi)支撐的支撐元件數(shù)量為2個(gè)，內(nèi)支撐的道數(shù)和每道內(nèi)支撐的支撐元件數(shù)量和間距可根據(jù)基坑模型試驗(yàn)的實(shí)際情況設(shè)置。
[0027]如圖4所示，給出了本發(fā)明在基坑開挖模型試驗(yàn)中的應(yīng)用，土工試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖?和反力架10均固定在模型箱底座9上。根據(jù)實(shí)際基坑開挖試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷男枰?，可調(diào)整擋土墻5上的內(nèi)支撐固定螺栓4的數(shù)量和位置，安裝與之對(duì)應(yīng)的支撐元件，實(shí)現(xiàn)基坑開挖和加撐工序的模擬。
[0028]基于上述試驗(yàn)裝置，本發(fā)明提供的一種模擬基坑開挖過程中內(nèi)支撐安裝的試驗(yàn)方法，該方法具體如下:
[0029]在擋土墻5上安裝內(nèi)支撐固定螺栓4和土壓力盒后，將擋土墻5放置在土工試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖?中；向模型箱8中裝填試驗(yàn)土樣11，在試驗(yàn)土樣11表面安裝位移傳感器;第一層開挖土體為地表面至第一道內(nèi)支撐底部，第二層開挖土體為第一道內(nèi)支撐底部至第二道內(nèi)支撐底部，以此類推，定義各個(gè)開挖土層。
[°03°]豎向逐層開挖擋土墻5—側(cè)的坑內(nèi)土體，在整個(gè)基坑開挖過程中進(jìn)行土壓力、坑外土體沉降、坑底土體隆起和擋土墻位移數(shù)據(jù)的持續(xù)采集。完成第一層土體開挖后，將實(shí)心鋁桿2的內(nèi)螺紋口 2-2與擋土墻5上的內(nèi)支撐固定螺栓4螺紋連接，調(diào)節(jié)伸縮桿I使之頂緊反力架10，擰緊螺栓3保證伸縮桿I和實(shí)心鋁桿2緊密連接，完成第一道內(nèi)支撐安裝。分層開挖第二層土體，采用如前所述方法安裝第二道內(nèi)支撐，如此往復(fù)直至基坑開挖完成。最后分析數(shù)據(jù)采集儀采集記錄的各級(jí)開挖工況下土壓力盒和位移傳感器獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬基坑開挖過程中內(nèi)支撐安裝的試驗(yàn)裝置，其特征在于，該裝置包括若干道安裝于擋土墻(5)上的內(nèi)支撐，每道內(nèi)支撐由若干位于同一水平高度的內(nèi)支撐單元組成;所述內(nèi)支撐單元包括伸縮桿(1)、實(shí)心鋁桿(2)和螺栓(3);所述伸縮桿(I)為空心鋁管，伸縮桿(1)上開有若干螺紋孔(1-1);所述實(shí)心鋁桿(2)上開有若干凹槽(2-1)，一端具有內(nèi)螺紋口(2-2);所述螺栓(3)穿過伸縮桿(I)上的螺紋孔(11)抵住實(shí)心鋁桿(2)的凹槽(2-1)，使得伸縮桿(I)和實(shí)心鋁桿(2)緊密連接;所述擋土墻(5)上開有若干螺紋孔，實(shí)心鋁桿(2)上的內(nèi)螺紋口(2-2)與穿過擋土墻(5)螺紋孔的內(nèi)支撐固定螺栓(4)螺紋連接，從而使得內(nèi)支撐單元固定在擋土墻(5)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬基坑開挖過程中內(nèi)支撐安裝的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述實(shí)心鋁桿(2)上的凹槽(2-1)的數(shù)量和間距根據(jù)模型試驗(yàn)內(nèi)支撐長(zhǎng)度的要求進(jìn)行設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬基坑開挖過程中內(nèi)支撐安裝的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述螺栓(3)和伸縮桿(I)上與之對(duì)應(yīng)的螺紋孔(1-1)的數(shù)量和間距根據(jù)內(nèi)支撐受力大小進(jìn)行調(diào)整。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬基坑開挖過程中內(nèi)支撐安裝的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述內(nèi)支撐的道數(shù)和每道內(nèi)支撐的支撐單元數(shù)量和間距根據(jù)基坑模型試驗(yàn)的實(shí)際情況設(shè)置。5.一種模擬基坑開挖過程中內(nèi)支撐安裝的試驗(yàn)方法，其特征在于，該方法具體如下: 在擋土墻(5)上安裝內(nèi)支撐固定螺栓(4)和土壓力盒后，將擋土墻(5)放置在土工試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖?8)中；向模型箱(8)中裝填試驗(yàn)土樣(1-1)，在試驗(yàn)土樣(1-1)表面安裝位移傳感器；第一層開挖土體為地表面至第一道內(nèi)支撐底部，第二層開挖土體為第一道內(nèi)支撐底部至第二道內(nèi)支撐底部，以此類推，定義各個(gè)開挖土層。 豎向逐層開挖擋土墻(5)—側(cè)的坑內(nèi)土體，在整個(gè)基坑開挖過程中進(jìn)行土壓力、坑外土體沉降、坑底土體隆起和擋土墻位移數(shù)據(jù)的持續(xù)采集。完成第一層土體開挖后，將實(shí)心鋁桿(2)的內(nèi)螺紋口(2-2)與擋土墻(5)上的內(nèi)支撐固定螺栓(4)螺紋連接，調(diào)節(jié)伸縮桿(I)使之頂緊反力架(10)，擰緊螺栓(3)保證伸縮桿(I)和實(shí)心鋁桿(2)緊密連接，完成第一道內(nèi)支撐安裝。分層開挖第二層土體，采用如前所述方法安裝第二道內(nèi)支撐，如此往復(fù)直至基坑開挖完成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種模擬基坑開挖過程中內(nèi)支撐安裝的試驗(yàn)裝置及方法。豎向逐層開挖擋土墻左側(cè)的坑內(nèi)土體，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的持續(xù)采集，完成第一層土體開挖后，通過擋土墻上的內(nèi)支撐固定螺栓和實(shí)心鋁桿一端的內(nèi)螺紋安裝第一道內(nèi)支撐，調(diào)節(jié)內(nèi)支撐的伸縮端使之頂緊反力架，繼續(xù)開挖。分層開挖第二層土體，安裝第二道內(nèi)支撐，如此往復(fù)直至基坑開挖完成。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確模擬基坑開挖過程的加撐工序，實(shí)現(xiàn)整個(gè)基坑開挖過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，裝置簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便；可調(diào)節(jié)內(nèi)支撐實(shí)現(xiàn)不同開挖寬度基坑的模擬；調(diào)整內(nèi)支撐固定螺栓位置和數(shù)量可滿足不同基坑的開挖模擬需要，擋土墻和內(nèi)支撐裝置可反復(fù)使用，將有效節(jié)約試驗(yàn)成本。
【IPC分類】E02D33/00
【公開號(hào)】CN105672380
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610207386
【發(fā)明人】應(yīng)宏偉, 章麗莎, 魏驍, 張金紅, 沈華偉, 王小剛, 朱成偉
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日