一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，由箱底组合钢板、左右侧的侧边组合钢板、前后面的有机钢化玻璃、圆形桩体、正方形桩体、桩梁和筋材组成；箱底组合钢板、侧边组合钢板、有机钢化玻璃通过螺栓连接固定形成模型箱箱体；圆形桩体、正方形桩体、桩梁通过其底部的圆柱体与箱底钢板正面的中通圆筒相连；筋材埋设在圆形桩体或正方形桩体或桩梁或分层填筑填料上方，可与侧边组合钢板上的筋材固定拉环连接固定。本实用新型通过拆卸组装可实现模型尺寸的自由缩放；可模拟多种桩型、布桩方式、桩间距、加筋间距和加筋层数工况；可实现桩承式加筋路堤模型在二维和三维工况之间的转换；它具有可操作性强，便于推广应用等优点。
【专利说明】一种可拆卸组合式粧承式加筋路堤模型箱
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及室内模型试验的仪器领域，特指一种可拆卸组合式桩承式加筋路 堤模型箱。
【背景技术】
[0002] 桩承式加筋路堤，具有施工速度快，经济效益高，能减小路堤沉降和不均匀沉降， 有效的提高路堤承载力等优点，在软土地基处理工程中已被广泛应用。然而，对桩承式加筋 路堤作用机理的研究远落后于工程实践，导致该技术在其工程应用中也还存在一些问题。 现场试验可真实反映桩承式加筋路堤作用机理，其研究结果最具说服力。但是，现场试验 场地不易获得，且现场试验实施过程十分复杂，需要科研、设计、施工三方相互协调，相互配 合。相比而言，室内模型试验以其操作简单、可重复性强和对比性强的优点，可克服现场试 验实施过程中的诸多不便。
[0003] 现有桩承式加筋路堤室内试验模型箱一般为整体式，主要存在以下不足：（1)整 体式模型箱箱底与模型箱箱体为一整体，非常笨重，无法根据试验所需尺寸进行拆卸及组 装，且在进行填料和压实过程中均较为不便，不利于试验的开展与实施；（2)整体式模型箱 箱底结构较为固定，能模拟的工况有限，且一般只能进行二维或三维模型工况的模拟，限制 了科学研究的开展和试验方案的拓宽；（3)现有整体式模型箱箱底表面平整，不利于桩体 的安装与固定，在试验过程中易出现桩体倾斜的情况。 实用新型内容
[0004] 针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供了一种结构简单合理， 施工方便的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案如下：
[0006] -种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，由箱底组合钢板、左右侧的侧边组合 钢板、前后面的有机钢化玻璃、圆形桩体、正方形桩体、桩梁和筋材组成；
[0007] 所述的箱底组合钢板、侧边组合钢板、有机钢化玻璃通过螺栓连接固定形成模型 箱箱体；
[0008] 所述的圆形桩体、正方形桩体、桩梁通过其底部的圆柱体与箱底钢板正面的中通 圆筒相连；
[0009] 所述的筋材埋设在圆形桩体或方形桩体或桩梁或分层填筑填料上方，可与侧边组 合钢板上的筋材固定拉环连接固定。
[0010] 所述的箱底组合钢板由多个第一型号钢板构成，相邻的第一型号钢板通过螺栓连 接固定。
[0011] 所述的侧边组合钢板由多个第二型号钢板构成，相邻的第二型号钢板通过螺栓连 接固定。
[0012] 所述的有机钢化玻璃的两条侧边上设有均匀分布的螺栓孔。
[0013] 所述的第一型号钢板呈正方形，边长700-800mm，其正面设有均匀分布的中通圆 筒，其背面四条边上的坚直肋板上设有均匀分布的螺栓孔。
[0014] 所述的第二型号钢板呈正方形，边长700-800mm，正面坚直方向上设有均匀分布的 筋材固定拉环，背面四条边上的坚直肋板上设有均匀分布的螺栓孔。
[0015] 所述的中通圆筒内径为90_140mm，夕卜径为100-150mm，壁厚为10mm，高为 100-150mm，相邻中通圆筒的圆心距为200-300mm。
[0016] 所述的圆形桩体的直径、正方形桩体的边长和桩梁的宽均与中通圆筒的外径相 等；桩梁的长与第一型号钢板的边长相等。
[0017] 所述的圆柱体直径为85-135mm，高为90-140mm，分别小于中通圆筒的内径和高。
[0018] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
[0019] (1)本实用新型为一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，该模型箱可根据试 验条件进行拆卸组装，实现模型尺寸的自由缩放，同时模型箱侧墙可以根据需要进行接高， 方便地基和路堤的分层填筑和压实；
[0020] (2)本实用新型可实现多种桩型、多种布桩方式、多种桩间距工况、多种加筋间距 和多种加筋层数工况的模拟，同时可实现桩承式加筋路堤模型在二维和三维工况之间的转 换，以便桩承式加筋路堤二维和三维模型间相互关系的研究；
[0021] (3)本实用新型的箱底结构便于各类型桩体的安装与固定，有效的防止试验过程 中桩体的倾斜。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为本实用新型的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱的整体装配实施 例一示意图；
[0023] 图2为本实用新型的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱的整体装配实施 例二示意图；
[0024] 图3为本实用新型的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱的整体装配实施 例三示意图；
[0025] 图4为本实用新型的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱的局部三维装配 示意图；
[0026] 图5为本实用新型的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱三维试验工况下 圆形桩体安装示意图；
[0027] 图6为本实用新型的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱三维试验工况下 正方形桩体安装示意图；
[0028] 图7为本实用新型的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱二维试验工况下 桩梁安装示意图。
[0029] 附图标记说明如下：1_箱底组合钢板，2-侧边组合钢板，3-有机钢化玻璃，4-圆形 桩体，5-正方形桩体，6-桩梁，7-筋材，8-第一型号钢板,9-第二型号钢板，10-中通圆筒， 11-坚直肋板，12-筋材固定拉环，13-螺栓孔，14-螺栓连接，15-圆柱体。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0031] 一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，如图1、2、3、4、5、6和7所示，由箱底组 合钢板1、左右侧的侧边组合钢板2、前后面的有机钢化玻璃3、圆形桩体4、正方形桩体5、桩 梁6和筋材7组成；
[0032] 所述的箱底组合钢板1、侧边组合钢板2、有机钢化玻璃3通过螺栓连接14固定形 成模型箱箱体；
[0033] 所述的圆形桩体4、正方形桩体5、桩梁6通过其底部的圆柱体15与箱底钢板1正 面的中通圆筒10相连；
[0034] 所述的筋材7埋设在圆形桩体4或方形桩体5或桩梁6或分层填筑填料上方，可 与侧边组合钢板2上的筋材固定拉环12连接固定。
[0035] 所述的箱底组合钢板1由多个第一型号钢板8构成，相邻的第一型号钢板8通过 螺栓连接14固定。
[0036] 所述的侧边组合钢板2由多个第二型号钢板9构成，相邻的第二型号钢板9通过 螺栓连接14固定。
[0037] 所述的有机钢化玻璃3的两条侧边上设有均匀分布的螺栓孔13。
[0038] 所述的第一型号钢板8呈正方形，边长700-800mm，其正面设有均匀分布的中通圆 筒10,其背面四条边上的坚直肋板11上设有均匀分布的螺栓孔13。
[0039] 所述的第二型号钢板9呈正方形，边长700_800mm，正面坚直方向上设有均勻分布 的筋材固定拉环12,背面四条边上的坚直肋板11上设有均匀分布的螺栓孔13。
[0040] 所述的中通圆筒10内径为90_140mm，夕卜径为100-150mm，壁厚为10mm，高为 100-150mm，相邻中通圆筒10的圆心距为200-300mm。
[0041] 所述的圆形桩体4的直径、正方形桩体5的边长和桩梁6的宽均与中通圆筒10的 外径相等；桩梁6的长与第一型号钢板8的边长相等。
[0042] 所述的圆柱体15直径为85_135mm，高为90_140mm，分别小于中通圆筒10的内径 和闻。
[0043] 本实用新型的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱的具体安装步骤如下：
[0044] 第一步，根据试验条件，将若干第一型号钢板8通过螺栓连接14固定形成箱底组 合钢板1 ;
[0045] 第二步，根据试验条件，采用相应桩型的桩体（圆形桩体4或正方形桩体5或桩梁 6)，按具体的布桩方式（如三角形布桩，矩形布桩），将桩体安装在箱底组合钢板1上，其中 三维试验工况桩体采用圆形桩体4 (如图5所示）或正方形桩体5 (如图6所示），二维试验 工况桩体采用桩梁6 (如图7所示）；
[0046] 第三步，将安装上桩体后的箱底组合钢板1、第二型号钢板9和有机钢化玻璃3,通 过螺栓连接14固定形成模型箱箱体；
[0047] 第四步，在箱体内分层填筑地基填料，层间撒上薄层白色石膏粉或石灰，并通过第 二型号钢板9进行接高，填筑地基填料至桩体顶部标高；
[0048] 第五步，根据试验条件所需加筋间距和层数工况，安装筋材7 (对于尺寸较小的模 型，为防止试验过程中筋材7滑动，可将筋材7通过筋材固定拉环12固定在侧边组合钢板 2上），并分层填筑路堤填料，层间撒上薄层白色石膏粉或石灰，并通过若干第二型号钢板9 接高并填筑路堤填料至模型预设高度。
[0049] 本实用新型工作原理：本实用新型通过若干第一型号钢板8、第二型号钢板9和有 机钢化玻璃3的组装实现对不同尺寸工况桩承式加筋路堤模型的模拟，通过第二型号钢板 9可实现模型的接高，同时方便了地基和路堤的分层填筑和压实；通过对筋材布置、布桩方 式和桩型的选择，可实现不同加筋工况、布桩工况和桩型工况的模拟；同时便于桩体的安装 并将其有效的固定在模型箱箱底；特别地，通过采用不同的桩型可实现二维和三维试验工 况的模拟。
[0050] 上述【具体实施方式】只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新 型的实施与权利要求范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效 变化和修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。
【权利要求】
1. 一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，其特征在于：由箱底组合钢板、左右侧 的侧边组合钢板、前后面的有机钢化玻璃、圆形桩体、正方形桩体、桩梁和筋材组成； 所述的箱底组合钢板、侧边组合钢板、有机钢化玻璃通过螺栓连接固定形成模型箱箱 体； 所述的圆形桩体、正方形桩体、桩梁通过其底部的圆柱体与箱底钢板正面的中通圆筒 相连； 所述的筋材埋设在圆形桩体或方形桩体或桩梁或分层填筑填料上方，可与侧边组合钢 板上的筋材固定拉环连接固定。
2. 根据权利要求1所述的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的箱底组合钢板由多个第一型号钢板构成，相邻的第一型号钢板通过螺栓连接固定。
3. 根据权利要求1所述的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的侧边组合钢板由多个第二型号钢板构成，相邻的第二型号钢板通过螺栓连接固定。
4. 根据权利要求1所述的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的有机钢化玻璃的两条侧边上设有均匀分布的螺栓孔。
5. 根据权利要求2所述的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的第一型号钢板呈正方形，边长700-800 mm，其正面设有均匀分布的中通圆筒，其背面四 条边上的坚直肋板上设有均匀分布的螺栓孔。
6. 根据权利要求3所述的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的第二型号钢板呈正方形，边长700-800 mm，正面坚直方向上设有均匀分布的筋材固定 拉环，背面四条边上的坚直肋板上设有均匀分布的螺栓孔。
7. 根据权利要求1或5所述的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，其特征在于： 所述的中通圆筒内径为90-140 mm，夕卜径为100-150 mm，壁厚为10 mm，高为100-150 mm，相 邻中通圆筒的圆心距为200-300 mm。
8. 根据权利要求2所述的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的圆形桩体的直径、正方形桩体的边长和桩梁的宽均与中通圆筒的外径相等；桩梁的长 与第一型号钢板的边长相等。
9. 根据权利要求1所述的一种可拆卸组合式桩承式加筋路堤模型箱，其特征在于：所 述的圆柱体直径为85-135 mm，高为90-140 mm，分别小于中通圆筒的内径和高。
【文档编号】E02D33/00GK203878628SQ201420273858
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】赖汉江, 郑俊杰, 崔明娟, 杨友彬, 张君洁 申请人:华中科技大学