[实用新型]一种模拟沉管灌注桩断桩与加固效果的演示装置

说明书

本申请提供一种模拟沉管灌注桩断桩与加固效果的演示装置，属于水利工程等基础或基础结构的试验技术领域。包括演示台机构、地基模拟机构、桩模型布置机构、磁动力机构、伸缩杆机构、灌注器具机构、灌注浆拌合机构和承载力测试机构。将本申请应用于沉管灌注桩断桩与加固效果的演示，可直观显示沉管灌注的断桩与加固效果，具有安全美观、便携性强、贴近教学、操作简单、绿色环保以及多用性、可视化和模拟度高等优点。

技术领域

本申请涉及一种模拟沉管灌注桩断桩与加固效果的演示装置，属于水利工程等基础或基础结构的试验技术领域。

背景技术

随着基础设施建设速度的加快，桩基工程作为基础工程中的一种，在设计和施工工程中显得尤为重要。沉管灌注桩以其施工工期短、造价低在桩基工程中而广泛应用。沉管灌注桩施工难度大，在施工过程受到各种因素的影响，常发生挤桩断裂、缩颈、夹泥等问题，并以土体挤桩导致的水平断裂最为常见，而发生水平断裂桩的工程中，其断桩率达50％以上，给工程带来经济上的损失，因此对沉管灌注桩断桩事故和加固的演示技术指导对预防断桩事故的发生极为重要。沉管灌注桩是隐蔽工程，工艺复杂，为了使施工人员更深入理解，对施工人员的技术指导不能单停留在抽象的理论知识层面上，往往需要借助实体演示模型进行直观的演示。

针对桩基工程教学模型的研究，有研究者提出一种钻孔灌注桩教学实体模型及教学演示方法(申请号：CN 104091509A)，通过一种钻孔灌注桩教学实体模型，基于静态和动态体现施工场面、施工工艺以及关键工序。但这种模型不能演示桩基工程可能发生的事故及事故处理。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种可实现模拟沉管灌注桩断桩与加固效果的演示装置，该演示装置满足工地对沉管灌注桩断桩事故发生原理及加固处理方法技术指导的需求，并将断桩与加固措施后的效果一并进行演示，以解决施工人员对沉管灌注桩事故发生过程及加固方法理解难得问题，具有安全美观、便携性强、贴近教学、操作简单、绿色环保以及多用性、可视化和模拟度高等优点。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种模拟沉管灌注桩断桩与加固效果的演示装置，包括演示台机构、地基模拟机构、桩模型布置机构、磁动力机构、伸缩杆机构、灌注器具机构、灌注浆拌合机构和承载力测试机构。

所述演示台机构包括实木底座、实木围板、灌注器具箱、加固材料箱、伸缩杆箱、灌注演示框架、置物板和后置承重板。

演示台机构开口向后摆放。从演示台机构正前方看，实木底座位于演示台机构的底部，实木围板位于演示台机构左右两侧，上面用于置放灌注浆拌合机构；灌注器具箱位于演示台机构左端，用于置放灌注器具机构，加固材料箱位于灌注器具箱内部右角端；伸缩杆箱连接于灌注器具箱的右侧，用于置放伸缩杆机构；灌注演示框架右端连接实木围板，左端连接伸缩杆箱，前端可安装地基模拟机构，内部可置放桩模型布置机构和磁动力机构；置物板位于灌注演示框架上端右侧，用于置放承载力测试机构；后置承重板位于灌注演示框架后侧，用于连接并固定桩模型布置机构和磁动力机构。

所述地基模拟机构包括灌注演示板、遮挡板、成形桩板、风化岩、砂土、黏土、灌注桩模型可视板和成形桩模型可视板。

地基模拟机构是一个塑料透明的板，从地基模拟机构正前方看：从左到右依次布置灌注演示板、遮挡板、成形桩板，灌注演示板和遮挡板可以拆换拼装；灌注演示板由下到上依次布置风化岩、砂土、灌注桩模型可视板；遮挡板由下到上依次布置风化岩、砂土、黏土；成形桩板由下到上依次布置风化岩、砂土、黏土，并在砂土和黏土正中位置布置成形桩模型可视板；灌注演示板、遮挡板、成形桩板上各自布置的风化岩、砂土、黏土，以及灌注演示版上的灌注桩模型可视板和成形桩板上的成形桩模型可视板相互结合，用于视觉上模拟正常的地基土层和桩的位置分布。

所述风化岩厚度均为140mm的碎石，砂土厚度均为400mm的砂子，黏土厚度均为360mm的软土。