[發明專利]一種強夯法加固軟土地基室內模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201210088059.1
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102704459A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 蔡袁強;王軍;熊煥;林旭;丁光亞;胡秀青
• 申請（專利權）人: 王軍
• 主分類號: E02D3/046
• 分類號: E02D3/046
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于巖土工程技術領域，具體涉及一種強夯法加固軟土地基室內模型試驗裝置。

背景技術

強夯法處理地基是六十年代末由法國梅納(Menard)技術公司首先創造的。這種方法是將很重的錘(一般為100～400kN)從高處自由落下落(落距一般為6-40m)給地基以沖擊力和振動，從而提高土的強度并降低土的壓縮性，改善土的振動液化條件和消除濕陷性黃土的濕陷性等作用。同時，夯擊能還可以提高土層的均勻程度，減少將來可能出現的差異沉降。強夯法由于具有地基加固效果顯著、設備簡單、施工方便、適用范圍廣、經濟易行和節省材料等優點，很快傳播到世界各地。但是，目前對于強夯法加固軟土地基的作用機理以及各種夯擊參數對強夯加固效果的影響的研究還不夠，而且強夯法的設計和施工多處于半理論半經驗狀態，現場施工參數人需要大量的現場試驗確定，缺乏必要的理論依據。但同時由于受場地條件等得影響，現場試驗實施復雜，且可進行現場試驗的工程有限，導致不方便進行大量現場試驗，因此目前強夯法加固理論缺乏室內模型試驗數據的支持，存在較大的盲目性和不確定性。雖然一些室內強夯模型裝置已經得到一定應用，但這些模型裝置大多為半模型裝置，試驗準確性得不到保證，這些都制約了強夯法的進一步發展和完善。專利CN101832993A公開的半模試驗箱也涉及強夯法加固地基模型試驗，該試驗箱中通過導向桿與4根限位桿、滑動螺栓來限制半圓模型錘的定位。本發明裝置最大改進之處在于能實現夯錘的精確定位，解決了現有模型箱中的結構無法保證夯錘能精確定位的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種強夯法加固軟土地基室內模型試驗裝置。

本發明提出的夯法加固軟土地基室內模型試驗裝置，由固定橫梁1、滑動槽2、固定滑輪3、長螺絲鋼筋4、短螺絲鋼筋5、滑動滑輪6、掛鉤7、光滑鋼絲繩8、定位桿9、圓餅形夯錘10、豎向支架11、連接支架12、模型箱13、土壓力盒14、加速度傳感器15、數據采集系統16和計算機組成17。其中，固定橫梁1、滑動槽2、固定滑輪3、長螺絲鋼筋4、短螺絲鋼筋5、滑動滑輪6、掛鉤7、光滑鋼絲繩8、定位桿9、圓餅形夯錘10、豎向支架11組成加載系統；固定橫梁1、豎向支架11和連接支架12組成中間框架結構，位于模型箱13上方；固定滑輪3焊接在滑動槽2邊緣；滑動滑輪6通過短螺絲鋼筋5及螺母與滑動槽2連接，可沿滑動槽2滑動；鋼絲繩8一端通過掛鉤7與圓餅形夯錘10相連，穿過滑動滑輪6和固定滑輪3，另一端自由垂下；滑動槽2通過兩端預留的圓孔與長螺絲鋼筋4相連，并且通過螺母控制固定以及沿長螺絲鋼筋滑動；長螺絲鋼筋4與固定橫梁1通過螺母作用從而和下方框架結構連接于一體；中間框架結構通過螺絲螺母固定在模型箱13上部；模型箱13由有機玻璃18、側面板19、背面板20、中間隔板21和底板22組成；土壓力盒14埋設于土體中，土壓力盒14數量由試驗規模等具體情況決定；加速度傳感器15放置于土體頂部。

本發明中，中間框架結構中的角鋼共10根，上部固定橫梁1有2根，中部豎向支架和模型箱13頂面連接支架12各4根。

本發明中，圓餅形夯錘10有φ60、φ80和φ100三種型號，并且每種夯錘中心處開有貫穿夯錘的小孔，夯錘頂面平均每120度連接一根細繩23，三根細繩23端部固定于小圓環24上。

本發明中，定位桿9為表面刻有刻度的小直徑圓形光滑鋼管，在加載前貫入夯錘10的中心孔中，用于定位和測量夯錘落距。

本發明中，模型箱13的正面是有機玻璃18，外表面刻有1cm×1cm的網格，用于控制布設的測點位置以及進行坐標讀取的參考基準。

本發明的工作過程如下：