[發明專利]一種基于電機驅動漏砂法的沉降試驗模型及其試驗方法

有效

• 申請號: 201610116265.7
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105510560B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 李晉;左珅;張波;王云江;辛強
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 褚慶森

1.一種基于電機驅動漏砂法的沉降試驗模型的試驗方法，沉降試驗模型包括上端開口的模型箱（1），模型箱的內部為設置地基層（15）的空腔（2），地基層的上方用于設置待試驗的工程結構層（16）；所述模型箱內部空腔的底部設置有至少一個外套管（3），外套管的兩端開口并貫穿出模型箱，外套管中設置有可進行自由轉動的取砂管（4），外套管上開設有若干外漏砂孔（5），取砂管上設置有與外漏砂孔相配合的內漏砂孔（6），取砂管中的砂土通過推砂桿（7）排出；地基層和/或工程結構層中設置有獲取檢測數據的測量傳感器（17）；

所述模型箱（1）的一個側面為便于觀察空腔（2）中狀況的透明玻璃門（12），透明玻璃門的兩側設置有固定于模型箱上的固定框架（13），固定框架上設置有便于玻璃門插入和取出的導向槽；

包括漏砂自動控制裝置，漏砂自動控制裝置由驅動電機（11）、傳動軸（8）和主動齒輪（9）組成，主動齒輪固定于傳動軸上，驅動電機用于驅使傳動軸進行轉動，取砂管（4）上設置有與主動齒輪相嚙合的被動齒輪（10）；

其特征在于，基于電機驅動漏砂法的沉降試驗模型的試驗方法，通過以下步驟來實現：

a).構建模型箱，根據試驗要求和目的，構建長、寬、高尺寸符合要求的模型箱；

b).設計漏砂結構，根據要模擬的實際工程情況，在模型箱內部空腔的底部布置直徑、數量、位置符合要求的外套管，并在外套管的內部安裝好與其相配合的取砂管；通過設置外套管、取砂管在模型箱中的位置，來控制地基層沉降點位置；

c).填筑地基層，根據要模擬的實際工程地質條件，選取適宜的土質鋪設于模型箱的底部，形成地基層；并根據試驗要求在地基層中埋設一定數量的壓力傳感器、位移傳感器；

d).構建上部工程結構層，針對模擬對象，在地基層上修筑與待模擬對象一致的工程構筑物，形成工程結構層，并在相應的位置埋設應變、壓力、位移傳感器；

e).地基沉降模擬，通過手動或驅動電機驅使取砂管轉動，以使地基層底部的土體通過外漏砂孔、內漏砂孔進入取砂管中，并通過推砂桿將取砂管中的土體搗出；通過控制取出土體的數量來控制地基層的沉降量；

f).數據采集和分析，在地基沉降模擬過程中，測量并記錄所有埋設傳感器的數據，通過監測數據傳感器的數據變化，分析地基多點沉降引起的上部結構受力變形的變化規律，模擬測試可至地基層上的工程結構層完全破壞；

g).觀測地基內部變化情況，模擬試驗進入極限破壞狀態后，將透明玻璃門抽出，根據試驗分析要求對沉降試驗完成后的模型地基層開挖，以便直接觀測地基層內部變化情況。