一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，由箱底組合鋼板、左右側(cè)的側(cè)邊組合鋼板、前后面的有機(jī)鋼化玻璃、圓形樁體、正方形樁體、樁梁和筋材組成；箱底組合鋼板、側(cè)邊組合鋼板、有機(jī)鋼化玻璃通過(guò)螺栓連接固定形成模型箱箱體；圓形樁體、正方形樁體、樁梁通過(guò)其底部的圓柱體與箱底鋼板正面的中通圓筒相連；筋材埋設(shè)在圓形樁體或正方形樁體或樁梁或分層填筑填料上方，可與側(cè)邊組合鋼板上的筋材固定拉環(huán)連接固定。本實(shí)用新型通過(guò)拆卸組裝可實(shí)現(xiàn)模型尺寸的自由縮放；可模擬多種樁型、布樁方式、樁間距、加筋間距和加筋層數(shù)工況；可實(shí)現(xiàn)樁承式加筋路堤模型在二維和三維工況之間的轉(zhuǎn)換；它具有可操作性強(qiáng)，便于推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種可拆卸組合式粧承式加筋路堤模型箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及室內(nèi)模型試驗(yàn)的儀器領(lǐng)域，特指一種可拆卸組合式樁承式加筋路 堤模型箱。

【背景技術(shù)】
[0002] 樁承式加筋路堤，具有施工速度快，經(jīng)濟(jì)效益高，能減小路堤沉降和不均勻沉降， 有效的提高路堤承載力等優(yōu)點(diǎn)，在軟土地基處理工程中已被廣泛應(yīng)用。然而，對(duì)樁承式加筋 路堤作用機(jī)理的研究遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐，導(dǎo)致該技術(shù)在其工程應(yīng)用中也還存在一些問(wèn)題。 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可真實(shí)反映樁承式加筋路堤作用機(jī)理，其研究結(jié)果最具說(shuō)服力。但是，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 場(chǎng)地不易獲得，且現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程十分復(fù)雜，需要科研、設(shè)計(jì)、施工三方相互協(xié)調(diào)，相互配 合。相比而言，室內(nèi)模型試驗(yàn)以其操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)性強(qiáng)和對(duì)比性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可克服現(xiàn)場(chǎng)試 驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中的諸多不便。
[0003] 現(xiàn)有樁承式加筋路堤室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖湟话銥檎w式，主要存在以下不足：（1)整 體式模型箱箱底與模型箱箱體為一整體，非常笨重，無(wú)法根據(jù)試驗(yàn)所需尺寸進(jìn)行拆卸及組 裝，且在進(jìn)行填料和壓實(shí)過(guò)程中均較為不便，不利于試驗(yàn)的開(kāi)展與實(shí)施；（2)整體式模型箱 箱底結(jié)構(gòu)較為固定，能模擬的工況有限，且一般只能進(jìn)行二維或三維模型工況的模擬，限制 了科學(xué)研究的開(kāi)展和試驗(yàn)方案的拓寬；（3)現(xiàn)有整體式模型箱箱底表面平整，不利于樁體 的安裝與固定，在試驗(yàn)過(guò)程中易出現(xiàn)樁體傾斜的情況。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理， 施工方便的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱。
[0005] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，由箱底組合鋼板、左右側(cè)的側(cè)邊組合 鋼板、前后面的有機(jī)鋼化玻璃、圓形樁體、正方形樁體、樁梁和筋材組成；
[0007] 所述的箱底組合鋼板、側(cè)邊組合鋼板、有機(jī)鋼化玻璃通過(guò)螺栓連接固定形成模型 箱箱體；
[0008] 所述的圓形樁體、正方形樁體、樁梁通過(guò)其底部的圓柱體與箱底鋼板正面的中通 圓筒相連；
[0009] 所述的筋材埋設(shè)在圓形樁體或方形樁體或樁梁或分層填筑填料上方，可與側(cè)邊組 合鋼板上的筋材固定拉環(huán)連接固定。
[0010] 所述的箱底組合鋼板由多個(gè)第一型號(hào)鋼板構(gòu)成，相鄰的第一型號(hào)鋼板通過(guò)螺栓連 接固定。
[0011] 所述的側(cè)邊組合鋼板由多個(gè)第二型號(hào)鋼板構(gòu)成，相鄰的第二型號(hào)鋼板通過(guò)螺栓連 接固定。
[0012] 所述的有機(jī)鋼化玻璃的兩條側(cè)邊上設(shè)有均勻分布的螺栓孔。
[0013] 所述的第一型號(hào)鋼板呈正方形，邊長(zhǎng)700-800mm，其正面設(shè)有均勻分布的中通圓 筒，其背面四條邊上的堅(jiān)直肋板上設(shè)有均勻分布的螺栓孔。
[0014] 所述的第二型號(hào)鋼板呈正方形，邊長(zhǎng)700-800mm，正面堅(jiān)直方向上設(shè)有均勻分布的 筋材固定拉環(huán)，背面四條邊上的堅(jiān)直肋板上設(shè)有均勻分布的螺栓孔。
[0015] 所述的中通圓筒內(nèi)徑為90_140mm，夕卜徑為100-150mm，壁厚為10mm，高為 100-150mm，相鄰中通圓筒的圓心距為200-300mm。
[0016] 所述的圓形樁體的直徑、正方形樁體的邊長(zhǎng)和樁梁的寬均與中通圓筒的外徑相 等；樁梁的長(zhǎng)與第一型號(hào)鋼板的邊長(zhǎng)相等。
[0017] 所述的圓柱體直徑為85-135mm，高為90-140mm，分別小于中通圓筒的內(nèi)徑和高。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0019] (1)本實(shí)用新型為一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，該模型箱可根據(jù)試 驗(yàn)條件進(jìn)行拆卸組裝，實(shí)現(xiàn)模型尺寸的自由縮放，同時(shí)模型箱側(cè)墻可以根據(jù)需要進(jìn)行接高， 方便地基和路堤的分層填筑和壓實(shí)；
[0020] (2)本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)多種樁型、多種布樁方式、多種樁間距工況、多種加筋間距 和多種加筋層數(shù)工況的模擬，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)樁承式加筋路堤模型在二維和三維工況之間的轉(zhuǎn) 換，以便樁承式加筋路堤二維和三維模型間相互關(guān)系的研究；
[0021] (3)本實(shí)用新型的箱底結(jié)構(gòu)便于各類型樁體的安裝與固定，有效的防止試驗(yàn)過(guò)程 中樁體的傾斜。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為本實(shí)用新型的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱的整體裝配實(shí)施 例一示意圖；
[0023] 圖2為本實(shí)用新型的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱的整體裝配實(shí)施 例二示意圖；
[0024] 圖3為本實(shí)用新型的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱的整體裝配實(shí)施 例三示意圖；
[0025] 圖4為本實(shí)用新型的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱的局部三維裝配 示意圖；
[0026] 圖5為本實(shí)用新型的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱三維試驗(yàn)工況下 圓形樁體安裝示意圖；
[0027] 圖6為本實(shí)用新型的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱三維試驗(yàn)工況下 正方形樁體安裝示意圖；
[0028] 圖7為本實(shí)用新型的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱二維試驗(yàn)工況下 樁梁安裝示意圖。
[0029] 附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：1_箱底組合鋼板，2-側(cè)邊組合鋼板，3-有機(jī)鋼化玻璃，4-圓形 樁體，5-正方形樁體，6-樁梁，7-筋材，8-第一型號(hào)鋼板,9-第二型號(hào)鋼板，10-中通圓筒， 11-堅(jiān)直肋板，12-筋材固定拉環(huán)，13-螺栓孔，14-螺栓連接，15-圓柱體。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031] 一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，如圖1、2、3、4、5、6和7所示，由箱底組 合鋼板1、左右側(cè)的側(cè)邊組合鋼板2、前后面的有機(jī)鋼化玻璃3、圓形樁體4、正方形樁體5、樁 梁6和筋材7組成；
[0032] 所述的箱底組合鋼板1、側(cè)邊組合鋼板2、有機(jī)鋼化玻璃3通過(guò)螺栓連接14固定形 成模型箱箱體；
[0033] 所述的圓形樁體4、正方形樁體5、樁梁6通過(guò)其底部的圓柱體15與箱底鋼板1正 面的中通圓筒10相連；
[0034] 所述的筋材7埋設(shè)在圓形樁體4或方形樁體5或樁梁6或分層填筑填料上方，可 與側(cè)邊組合鋼板2上的筋材固定拉環(huán)12連接固定。
[0035] 所述的箱底組合鋼板1由多個(gè)第一型號(hào)鋼板8構(gòu)成，相鄰的第一型號(hào)鋼板8通過(guò) 螺栓連接14固定。
[0036] 所述的側(cè)邊組合鋼板2由多個(gè)第二型號(hào)鋼板9構(gòu)成，相鄰的第二型號(hào)鋼板9通過(guò) 螺栓連接14固定。
[0037] 所述的有機(jī)鋼化玻璃3的兩條側(cè)邊上設(shè)有均勻分布的螺栓孔13。
[0038] 所述的第一型號(hào)鋼板8呈正方形，邊長(zhǎng)700-800mm，其正面設(shè)有均勻分布的中通圓 筒10,其背面四條邊上的堅(jiān)直肋板11上設(shè)有均勻分布的螺栓孔13。
[0039] 所述的第二型號(hào)鋼板9呈正方形，邊長(zhǎng)700_800mm，正面堅(jiān)直方向上設(shè)有均勻分布 的筋材固定拉環(huán)12,背面四條邊上的堅(jiān)直肋板11上設(shè)有均勻分布的螺栓孔13。
[0040] 所述的中通圓筒10內(nèi)徑為90_140mm，夕卜徑為100-150mm，壁厚為10mm，高為 100-150mm，相鄰中通圓筒10的圓心距為200-300mm。
[0041] 所述的圓形樁體4的直徑、正方形樁體5的邊長(zhǎng)和樁梁6的寬均與中通圓筒10的 外徑相等；樁梁6的長(zhǎng)與第一型號(hào)鋼板8的邊長(zhǎng)相等。
[0042] 所述的圓柱體15直徑為85_135mm，高為90_140mm，分別小于中通圓筒10的內(nèi)徑 和聞。
[0043] 本實(shí)用新型的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱的具體安裝步驟如下：
[0044] 第一步，根據(jù)試驗(yàn)條件，將若干第一型號(hào)鋼板8通過(guò)螺栓連接14固定形成箱底組 合鋼板1 ;
[0045] 第二步，根據(jù)試驗(yàn)條件，采用相應(yīng)樁型的樁體（圓形樁體4或正方形樁體5或樁梁 6)，按具體的布樁方式（如三角形布樁，矩形布樁），將樁體安裝在箱底組合鋼板1上，其中 三維試驗(yàn)工況樁體采用圓形樁體4 (如圖5所示）或正方形樁體5 (如圖6所示），二維試驗(yàn) 工況樁體采用樁梁6 (如圖7所示）；
[0046] 第三步，將安裝上樁體后的箱底組合鋼板1、第二型號(hào)鋼板9和有機(jī)鋼化玻璃3,通 過(guò)螺栓連接14固定形成模型箱箱體；
[0047] 第四步，在箱體內(nèi)分層填筑地基填料，層間撒上薄層白色石膏粉或石灰，并通過(guò)第 二型號(hào)鋼板9進(jìn)行接高，填筑地基填料至樁體頂部標(biāo)高；
[0048] 第五步，根據(jù)試驗(yàn)條件所需加筋間距和層數(shù)工況，安裝筋材7 (對(duì)于尺寸較小的模 型，為防止試驗(yàn)過(guò)程中筋材7滑動(dòng)，可將筋材7通過(guò)筋材固定拉環(huán)12固定在側(cè)邊組合鋼板 2上），并分層填筑路堤填料，層間撒上薄層白色石膏粉或石灰，并通過(guò)若干第二型號(hào)鋼板9 接高并填筑路堤填料至模型預(yù)設(shè)高度。
[0049] 本實(shí)用新型工作原理：本實(shí)用新型通過(guò)若干第一型號(hào)鋼板8、第二型號(hào)鋼板9和有 機(jī)鋼化玻璃3的組裝實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸工況樁承式加筋路堤模型的模擬，通過(guò)第二型號(hào)鋼板 9可實(shí)現(xiàn)模型的接高，同時(shí)方便了地基和路堤的分層填筑和壓實(shí)；通過(guò)對(duì)筋材布置、布樁方 式和樁型的選擇，可實(shí)現(xiàn)不同加筋工況、布樁工況和樁型工況的模擬；同時(shí)便于樁體的安裝 并將其有效的固定在模型箱箱底；特別地，通過(guò)采用不同的樁型可實(shí)現(xiàn)二維和三維試驗(yàn)工 況的模擬。
[0050] 上述【具體實(shí)施方式】只是本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，并不是用來(lái)限制本實(shí)用新 型的實(shí)施與權(quán)利要求范圍的，凡依據(jù)本實(shí)用新型申請(qǐng)專利保護(hù)范圍所述的內(nèi)容做出的等效 變化和修飾，均應(yīng)包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，其特征在于：由箱底組合鋼板、左右側(cè) 的側(cè)邊組合鋼板、前后面的有機(jī)鋼化玻璃、圓形樁體、正方形樁體、樁梁和筋材組成； 所述的箱底組合鋼板、側(cè)邊組合鋼板、有機(jī)鋼化玻璃通過(guò)螺栓連接固定形成模型箱箱 體； 所述的圓形樁體、正方形樁體、樁梁通過(guò)其底部的圓柱體與箱底鋼板正面的中通圓筒 相連； 所述的筋材埋設(shè)在圓形樁體或方形樁體或樁梁或分層填筑填料上方，可與側(cè)邊組合鋼 板上的筋材固定拉環(huán)連接固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的箱底組合鋼板由多個(gè)第一型號(hào)鋼板構(gòu)成，相鄰的第一型號(hào)鋼板通過(guò)螺栓連接固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的側(cè)邊組合鋼板由多個(gè)第二型號(hào)鋼板構(gòu)成，相鄰的第二型號(hào)鋼板通過(guò)螺栓連接固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的有機(jī)鋼化玻璃的兩條側(cè)邊上設(shè)有均勻分布的螺栓孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的第一型號(hào)鋼板呈正方形，邊長(zhǎng)700-800 mm，其正面設(shè)有均勻分布的中通圓筒，其背面四 條邊上的堅(jiān)直肋板上設(shè)有均勻分布的螺栓孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的第二型號(hào)鋼板呈正方形，邊長(zhǎng)700-800 mm，正面堅(jiān)直方向上設(shè)有均勻分布的筋材固定 拉環(huán)，背面四條邊上的堅(jiān)直肋板上設(shè)有均勻分布的螺栓孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，其特征在于： 所述的中通圓筒內(nèi)徑為90-140 mm，夕卜徑為100-150 mm，壁厚為10 mm，高為100-150 mm，相 鄰中通圓筒的圓心距為200-300 mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的圓形樁體的直徑、正方形樁體的邊長(zhǎng)和樁梁的寬均與中通圓筒的外徑相等；樁梁的長(zhǎng) 與第一型號(hào)鋼板的邊長(zhǎng)相等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸組合式樁承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的圓柱體直徑為85-135 mm，高為90-140 mm，分別小于中通圓筒的內(nèi)徑和高。
【文檔編號(hào)】E02D33/00GK203878628SQ201420273858
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】賴漢江, 鄭俊杰, 崔明娟, 楊友彬, 張君潔 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)