[發明專利]等載置換輕質路基承載檢測模擬裝置及實施方法

在審

• 申請號: 202010224339.5
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111402701A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 陳偉志;蔣關魯;胡會星;葉世斌;謝榮強
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04;G01N33/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 劉蕓蕓

本發明公開了等載置換輕質路基承載檢測模擬裝置及實施方法，包括模型箱、按比例縮尺的模型、加載系統、承載板和測試元器件，按比例縮尺的模型包括地基模型、既有建筑物或構筑物模型和輕質路基模型，加載系統包括加載裝置、壓力傳感器和反力裝置，承載板位于輕質路基模型上端，加載系統通過承載板將模擬的荷載傳遞至輕質路基模型，測試元器件布設在既有建筑物或構筑物模型、輕質路基模型及承載板上。該裝置能效模擬制作既有建構筑物及緊鄰或上跨的輕質路基，通過測試元器件直接測試既有建構筑物和輕質路基受力特征，可用于指導現場實際工程設計。

技術領域

本發明涉及巖土工程技術領域，特別是等載置換輕質路基承載檢測模擬裝置及實施方法。

背景技術

近年來，隨著軌道交通迅速發展，新建筑物或構筑物與既有建筑物或構筑物難免交叉影響，二者相互關系包括緊鄰、上跨、下穿等。在新建筑物或構筑物附加荷載作用下，既有建筑物或構筑物可能產生不均勻沉降、傾斜失穩、壓潰壓裂等病害，甚至引發重大安全事故。

為避免新建筑物或構筑物在既有建筑物或構筑物基底形成附加應力，影響既有建筑物或構筑物的正常使用功能，通常通過利用復合輕質樁進行地基等載置換來解決新建路基對緊鄰無砟路基、運營隧道及橋梁的不良影響。

目前在現有技術中，針對輕質路基結構的受力特征的研究、專利、論文及規范等鮮有報道，缺乏針對該類結構的試驗模擬裝置及實施方法，使在實際使用過程中難以滿足工程設計需求。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的上述問題，提供等載置換輕質路基承載檢測模擬裝置及實施方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

等載置換輕質路基承載檢測模擬裝置，包括模型箱、按比例縮尺的模型、加載系統、承載板和測試元器件；

按比例縮尺的模型包括地基模型、既有建筑物或構筑物模型和輕質路基模型，地基模型填筑在模型箱內，既有建筑物或構筑物設置在地基模型的上部或內部，輕質路基模型與既有建筑物或構筑物模型間隔設置；

加載系統包括加載裝置、壓力傳感器和反力裝置，加載裝置位于承載板上端，壓力傳感器位于加載裝置上端，反力裝置位于壓力傳感器上端，反力裝置的兩端放置在地面，承載板位于輕質路基模型上端，加載系統通過承載板將模擬的荷載傳遞至輕質路基模型；

測試元器件布設在既有建筑物或構筑物模型、輕質路基模型及承載板上。

通過上述結構，該裝置可以有效模擬制作既有建構筑物及緊鄰或上跨的輕質路基，在模擬的軌道及列車荷載作用下，通過測試元器件能夠直接測試既有建構筑物和輕質路基受力特征，按本發明的實施方法得到的研究成果，可用于指導現場實際工程設計。等載置換輕質路基承載檢測模擬裝置及方法，具有流程清晰、易于實施、節約成本、成果可靠、檢測效率高等特征，滿足工程設計及檢測需求，經濟和社會效益良好。

作為本發明的優選方案，輕質路基模型包括復合輕質樁、U型輕質槽和土質填料，復合輕質樁包括成樁輕質體和復合加筋籠，復合加筋籠包括沿周向間隔設置的豎向土工格柵和沿豎向間隔設置的環形土工格柵，豎向土工格柵和環形土工格柵交匯連接為一體，相鄰兩條豎向土工格柵與相鄰兩條環形土工格柵之間形成四邊形網孔，成樁輕質體包括輕質土，在復合加筋籠外壁與地基鉆孔孔壁之間設有保護層，復合輕質樁按正方形布置。

作為本發明的優選方案，U型輕質槽包括連接鋼筋、鋼筋網、橫向土工格柵和輕質土，連接鋼筋的一端錨入復合輕質樁，連接鋼筋的另一端與鋼筋網固定連接，鋼筋網設置在復合輕質樁的頂部，橫向土工格柵沿高度方向分層拉通設置。

作為本發明的優選方案，加載系統還包括主梁，主梁位于壓力傳感器與反力裝置之間，反力裝置包括錨樁橫梁反力裝置、壓重平臺反力裝置或錨樁壓重聯合反力裝置，加載裝置包括千斤頂。