[發明專利]一種模擬沉管灌注樁縮頸與施工處理過程的演示裝置

在審

• 申請號: 202010534080.4
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111862765A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李娜;王偉;康海波;戴夢丹;張芳;姜屏
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00;E02D5/34;E02D5/64;E02D33/00
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務所(普通合伙) 33277
• 代理人: 仵君粉

本申請提供一種模擬沉管灌注樁縮頸與施工處理過程的演示裝置，屬于水利工程等基礎或基礎結構的試驗技術領域。包括演示臺機構、地基土層分布模擬機構、加熱機構、灌注模型機構、成形樁模型機構、拌合盒機構、灌注器具機構、承載力檢測機構。將本申請應用于沉管灌注樁縮頸與加固效果的演示，可直觀顯示沉管灌注的縮頸與加固效果，具有安全美觀、綠色環保、可實現靜動態結合演示、還原度與一體化程度高等優點。

技術領域

本申請涉及一種模擬沉管灌注樁縮頸與施工處理過程的演示裝置，屬于水利工程等基礎或基礎結構的試驗技術領域。

背景技術

沉管灌注樁在樁基工程中應用廣泛，是因為沉管灌注樁具有以下特點：不排土成孔，對樁周土有擠密作用，機械化程度較高，施工場地干凈，無廢漿污染；同時較好地適應地質條件變化，施工速度快，造價低等優點。

沉管灌注樁的施工整個過程都發生在地基中，隱蔽性極高，往往會因為不規范操作而存在吊腳、斷樁、縮徑等事故的發生。振動沉管灌注樁發生縮頸的原因主要有以下兩點：

（1）孔隙水壓和土體回彈過大；

（2）拔管過快，混凝土質量差，充盈系數低。

沉管灌注樁縮徑事故的存在對整個工程的安全具有極大的風險，因此對施工人員在施工工藝上正確的技術指導，以及事故樁正確的處理等施工技術交底，不能僅停留在紙面文件上，還需通過模型來進行更深入的演示和講解，以確保樁基工程的安全施工。但國內針對沉管灌注樁的施工教學實體模型存在空缺。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種可實現模擬沉管灌注樁縮頸與施工處理過程的演示裝置，該演示裝置可結合靜態演示和動態演示的演示方法對沉管灌注施工工藝、縮徑事故發生原理及加固處理進行演示，具有安全美觀、綠色環保、可實現靜動態結合演示、還原度與一體化程度高等優點。

具體地，本申請是通過以下方案實現的：

一種模擬沉管灌注樁縮頸與施工處理過程的演示裝置，包括演示臺機構、地基土層分布模擬機構、加熱機構、灌注模型機構、成形樁模型機構、拌合盒機構、灌注器具機構、承載力檢測機構。

所述演示臺機構包括底座、圍板、透明玻璃板、下層隔板、上層隔板、蓋板、可拆板、灌注定位孔、灌注樁定位模型、成形樁定位孔、納米雙面膠。

演示臺機構的底部是底座，周側是圍板，圍板長邊與短邊用圓角度過，正前方安裝透明玻璃板，下層隔板和上層隔板內置在內部，金屬材質便于導熱，蓋板位于頂部，三個板之間用于地基土層分布模擬機構的構建，可拆板位于蓋板的右前方，灌注定位孔位于可拆板上，灌注樁定位模型在灌注定位孔的正下方，并固定于透明玻璃板上，灌注樁定位模型上部在上層隔板上有開口，下部頂在下層隔板上，用于灌注模型機構的定位安裝，成形樁定位孔與灌注定位孔對稱布置，用于成形樁的定位安裝，納米雙面膠位于圍板右側，并呈上下對稱布置，用于灌注器具機構的附著安置。

更優選的，所述灌注樁定位模型上部為空心透明塑料圓柱，下部為空心透明塑料圓錐。

所述地基土層分布模擬機構包括風化巖、砂土、黏土，風化巖位于地基模擬機構底層，往上依次布置砂土和黏土，用于模擬地基土層的分布。

所述風化巖厚度均為100mm的碎石，砂土厚度均為700mm的砂子，黏土厚度均為200mm的軟土。

所述加熱機構包括加熱器、電源線、電源插頭，加熱器內含加熱元件，置于黏土中；上層隔板上，電源線與加熱器連接，并通過電源插頭接通電源給加熱器提供電能用于加熱，加熱溫度最高為50℃。

所述灌注模型機構包括熱縮管段、塑料管段、塑料樁尖段，整個灌注模型機構由三段材料拼裝而成，上段材料是熱縮管段，在受熱時會發生收縮，中段是由圓柱和圓錐組成的塑料管段，熱穩定性好，受熱時不會發生收縮，下段是塑料樁尖段，拼接在塑料管段下。