[發明專利]裝配式基坑支護結構試驗模型裝置

在審

• 申請號: 202211680319.4
• 申請日: 2022-12-27
• 公開（公告）號: CN116145742A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 張亞鵬;吳堅;劉萬鵬;任金明;岳好真;王永明;鄭允;繆寧;周雪濤;冷永吉
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;浙江華東工程建設管理有限公司;浙江交通職業技術學院
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D17/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕;沈敏強

本發明涉及一種裝配式基坑支護結構試驗模型裝置。適用于基坑開挖支護及支護結構失效的物理模型試驗。本發明的技術方案為：該裝置具有若干豎直固定于基坑底部邊緣并布置成排的直樁，直樁的腰部和頂部經固定扣可拆卸的安裝有腰梁和冠梁，腰部上經傳力扣裝有若干斜樁，斜樁底端支撐于基坑底部，斜樁頂端支撐于腰梁上的傳力扣上；所述傳力扣具有倒U型扣和限位角板，其中倒U型扣扣于所述腰梁上，并在腰梁的朝基坑側側面與倒U型扣的相應內側壁之間留有間隙；所述限位角板的橫截面為V字形，該限位角板的一側板插裝于所述倒U型扣和腰梁之間間隙內并經穿過倒U型扣側壁和該側板的螺釘Ⅱ固定于腰梁上，限位角板的另一側板支撐相應斜樁的頂端。

技術領域

本發明涉及一種裝配式基坑支護結構試驗模型裝置。適用于基坑開挖支護及支護結構失效的物理模型試驗。

背景技術

近年來，隨著我國經濟飛速發展，城市化進程加快，城市人口激增，城市空間變得愈來愈擁擠。為了解決城市用地緊張，多高層建筑、地下空間結構、地鐵車站及大型地下交通樞紐工程建設逐漸增多，大面積、大長度深基坑工程也大量出現。基坑施工過程中支護結構失效的案例選比比皆是，特別在城市建筑設施密集環境中，基坑支護結構失效引起變形和坍塌事故對周圍建筑物、地下管線造成影響和破壞，嚴重威脅施工人員及周圍居民的生命健康和財產安全。因此研究基坑開挖過程中支護結構失效機理及其對周圍既有建(構)筑物的影響十分重要。

基坑支護結構失效機制及引起的變形和坍塌事故對周圍建筑物的影響研究方法包括經驗分析法、理論分析法、室內物理模型試驗法和現場試驗法、數值分析法等。其中室內物理模型試驗能夠比較準確模擬基坑施工過程中支護結構失效時應力和變形變化特征，因此被廣泛應用于基坑開挖支護技術研究。

近年來，眾多學者針對不同的基坑支護結構研發了多種室內物理模型試驗裝置。其中現有技術中授權公布號為CN209741859U的中國專利文件公開了一種人字形基坑支護結構，這種結構簡單、緊湊，整體性強，可靠性高，自穩性好、占用空間很小，為基坑內作業提供了充足的空間，降低了施工成本。但是上述現有技術無法實現冠梁、腰梁及內部斜樁結構在基坑開挖過程中拆除，無法針對人字形支護結構作用機理進行模擬試驗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種裝配式基坑支護結構試驗模型裝置，以實現冠梁、腰梁及內部斜樁結構在基坑開挖過程中拆除，模擬斜樁失效情況下支護受力和變形規律，為研究基坑開挖過程中支護結構的失效機制研究提供依據。

本發明所采用的技術方案是：一種裝配式基坑支護結構試驗模型裝置，其特征在于：具有若干豎直固定于基坑底部邊緣并布置成排的直樁，直樁的腰部和頂部經固定扣可拆卸的安裝有腰梁和冠梁，腰部上經傳力扣裝有若干斜樁，斜樁底端支撐于基坑底部，斜樁頂端支撐于腰梁上的傳力扣上；

所述傳力扣具有倒U型扣和限位角板，其中倒U型扣扣于所述腰梁上，并在腰梁的朝基坑側側面與倒U型扣的相應內側壁之間留有間隙；所述限位角板的橫截面為V字形，該限位角板的一側板插裝于所述倒U型扣和腰梁之間間隙內并經穿過倒U型扣側壁和該側板的螺釘Ⅱ固定于腰梁上，限位角板的另一側板支撐相應斜樁的頂端。

所述固定扣具有與相應腰梁或冠梁適配的U型槽，腰梁、冠梁能置于相應的U型槽內，U型槽外側壁上固定有能與所述直樁適配的鎖緊箍，U型槽頂部經螺釘Ⅰ固定有固定蓋板。

所述鎖緊箍為采用不銹鋼薄片加工成的圓環狀結構，呈開口狀，所述鎖緊箍開口兩側預留圓孔，通過圓孔內螺栓調節鎖緊箍，使其與所述直樁固定連接。

所述直樁采用塑料或者金屬材料制成的空心圓管，直樁之間樁間距取2～2.5倍樁徑。

所述冠梁和腰梁均采用塑料或者金屬材料制成的空心方管。

所述斜樁采用塑料或者金屬材料制成，為實心圓柱或方柱、空心圓管或方管。