一种教学用桩模型的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种教学用桩模型，涉及教学模型的【技术领域】，本实用新型的一种教学用桩模型，包括有模型桩组，其中，模型桩组包括模型桩，模型桩为正常模型桩、缩颈模型桩、钻孔缺陷模型桩、断面缺陷模型桩、断面钻孔缺陷模型桩以及缩颈钻孔缺陷模型桩中的一种或几种；模型桩采用支架固定或者埋入地下固定。本实用新型具有节约成本和空间、能清楚地显示各种桩基缺陷、低应变波形与实物桩相类似、便于学生理解、学习，提高教学质量的优点。
【专利说明】一种教学用粧模型
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及教学模型的【技术领域】，尤其涉及土木工程的教学模型，具体的说，是一种教学用桩模型。
【背景技术】
[0002]桩基础是工程结构中采用的主要基础类型，目前约占全部工程结构基础的70%以上。由于它是地下隐蔽结构物，在施工过程中极易出现各类缺陷，故对桩基础进行全面质量监督十分必要。
[0003]低应变反射波法同其他的基桩检测方法相比，具有简便、快速有效的优点，受到广大检测技术人员的青睐，在桩基检测领域应用十分广泛。与其他桩基检测方法不同之处在于:它更依赖于检测技术人员桩基动测理论知识和现场检测经验。然而，在教学中，桩基检测技术通常是通过课堂理论知识和施工实践相结合完成的，施工实践一般是将学生安排到正在施工中的工地上进行学习和实践，安全性不高，一旦在实践过程中发生事故，将给学校和学生带来非常严重的后果。而且桩基问题不止一种，典型的缺陷桩基并不是在每个工地都能见到，即使找到一个，通常是一个班的学生围拢在一根实物桩，由少数人讲解，多数人并没有真正的进行桩基检测的实际操作，教学效果差强人意。如果能将施工实践搬到课堂中来，让每个学生都能实实在在地操作缺陷桩基的低应变检测，了解不同缺陷桩基的低应变曲线特点，则能极大地提高学生的学习热情，让学生学到更多的知识。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种节约成本和空间、能清楚地显示各种桩基缺陷、低应变波形与实物桩相类似、便于学生理解、学习，提高教学质量的教学用桩模型。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:
[0006]一种教学用桩模型，包括有模型桩组，其中，模型桩组包括模型桩，模型桩为正常模型桩、缩颈模型桩、钻孔缺陷模型桩、断面缺陷模型桩、断面钻孔缺陷模型桩以及缩颈钻孔缺陷模型桩中的一种或几种；模型桩采用支架固定或者埋入地下固定。
[0007]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括:
[0008]上述的模型桩为尼龙材料桩或水泥桩或钢筋混凝土桩。
[0009]上述的模型桩长为2000mm至3000mm。
[0010]上述的模型桩直径为220_至280_。
[0011]上述的缩颈模型桩包括有缩颈缺陷在模型桩上部的浅部缩颈模型桩以及缩颈缺陷在模型桩下部的深部缩颈模型桩；钻孔缺陷模型桩包括有钻孔缺陷在模型桩上部的浅部钻孔模型桩以及钻孔缺陷在模型桩下部的深部钻孔模型桩；断面缺陷模型桩包括有断面缺陷在模型桩上部的浅部断面模型桩以及断面缺陷在模型桩下部的深部断面模型桩。
[0012]上述的断面钻孔缺陷模型桩包括有断面缺陷在模型桩上部，同时钻孔缺陷在模型桩下部的浅部断面、深部钻孔模型桩以及钻孔缺陷在模型桩上部，同时断面缺陷在模型桩下部的浅部钻孔、深部断面模型桩。
[0013]上述的缩颈钻孔缺陷模型桩包括有缩颈缺陷在模型桩上部，同时钻孔缺陷在模型桩下部的浅部缩颈、深部钻孔模型桩以及钻孔缺陷在模型桩上部，同时缩颈缺陷在模型桩下部的浅部钻孔、深部缩颈模型桩。
[0014]上述的缩颈模型桩、钻孔缺陷模型桩、断面缺陷模型桩、断面钻孔缺陷模型桩以及缩颈钻孔缺陷模型桩均配设有相对应的截剖桩，截剖桩为缩颈模型桩、钻孔缺陷模型桩、断面缺陷模型桩、断面钻孔缺陷模型桩以及缩颈钻孔缺陷模型桩在各自的缺陷处横截得到的缺陷面外露的桩结构。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的教学用桩模型基本囊括了桩基础施工中常见的缺陷桩，模型桩选用尼龙材料桩或水泥桩或钢筋混凝土桩，这几种材料做成的桩产生的低应变波形均贴近实物桩的低应变波形，有效防止模型和实物差距过大导致学生误解。本实用新型还制作了一组与缺陷桩相对应的截剖桩，截剖桩是一种在缺陷桩缺陷处横截得到的桩结构，可以让学生看到缺陷在桩内部的情况。
[0016]本实用新型能够清楚地显示缺陷桩的结构和种类，方便学生深入理解桩基检测，使得理论学习和科学实践有益地结合，提高学习效率，同时，还杜绝了在建筑工地进行实践的安全隐患。
[0017]本实用新型具有节约成本和空间、能清楚地显示各种桩基缺陷、低应变波形与实物桩相类似、便于学生理解、学习，提高教学质量的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型正常模型桩的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型缩颈模型桩的结构示意图；
[0020]图3是本实用新型钻孔缺陷模型桩的结构示意图；
[0021]图4是本实用新型断面缺陷模型桩的结构示意图；
[0022]图5是本实用新型断面钻孔缺陷模型桩的结构示意图；
[0023]图6是本实用新型缩颈钻孔缺陷模型桩的结构示意图；
[0024]图7是本实用新型截剖桩的结构示意图；
[0025]图8是本实用新型实施例中正常模型桩的低应变曲线；
[0026]图9是本实用新型实施例中断面钻孔缺陷模型桩的低应变曲线；
[0027]图10是本实用新型实施例中深部缩颈模型桩的低应变曲线；
[0028]图11是本实用新型实施例中缩颈钻孔缺陷模型桩的低应变曲线；
[0029]图12是本实用新型实施例中浅部缩颈模型桩的低应变曲线。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
[0031]图1至图12为本实用新型的结构示意图。
[0032]其中的附图标记为:正常模型桩1、缩颈模型桩2、钻孔缺陷模型桩3、断面缺陷模型桩4、断面钻孔缺陷模型桩5、缩颈钻孔缺陷模型桩6、截剖桩7。[0033]第一实施例:
[0034]本实用新型的教学用桩模型，包括有模型桩组，模型桩组包括正常模型桩I (如图1所示)、缩颈模型桩2 (如图2所示)、钻孔缺陷模型桩3 (如图3所示)、断面缺陷模型桩4 (如图4所示)、断面钻孔缺陷模型桩5 (如图5所示)以及缩颈钻孔缺陷模型桩6 (如图6所示)，各种缺陷桩的数量可以为多个，方便学生同时进行试验。模型桩采用支架固定或者埋入地下固定均可，将模型桩固定放置方便学生采集低应变曲线的操作。各种缺陷桩根据缺陷位置的不同，有不同的分类，缩颈模型桩2包括有缩颈缺陷在模型桩上部的浅部缩颈模型桩以及缩颈缺陷在模型桩下部的深部缩颈模型桩；钻孔缺陷模型桩3包括有钻孔缺陷在模型桩上部的浅部钻孔模型桩以及钻孔缺陷在模型桩下部的深部钻孔模型桩；断面缺陷模型桩4包括有断面缺陷在模型桩上部的浅部断面模型桩以及断面缺陷在模型桩下部的深部断面模型桩。断面钻孔缺陷模型桩5包括有断面缺陷在模型桩上部，同时钻孔缺陷在模型桩下部的浅部断面、深部钻孔模型桩以及钻孔缺陷在模型桩上部，同时断面缺陷在模型桩下部的浅部钻孔、深部断面模型桩。缩颈钻孔缺陷模型桩6包括有缩颈缺陷在模型桩上部，同时钻孔缺陷在模型桩下部的浅部缩颈、深部钻孔模型桩以及钻孔缺陷在模型桩上部，同时缩颈缺陷在模型桩下部的浅部钻孔、深部缩颈模型桩。为了更清楚地显示出缺陷桩的具体结构，本实用新型还设计了与缺陷桩相对应的截剖桩7，缩颈模型桩2、钻孔缺陷模型桩3、断面缺陷模型桩4、断面钻孔缺陷模型桩5以及缩颈钻孔缺陷模型桩6均配设有相对应的截剖桩7，截剖桩7为缩颈模型桩2、钻孔缺陷模型桩3、断面缺陷模型桩4、断面钻孔缺陷模型桩5以及缩颈钻孔缺陷模型桩6在各自的缺陷处横截得到的缺陷面外露的桩结构。图7所示的截剖桩7是与缩颈钻孔缺陷模型桩6相对应的桩模型。截剖桩7相当于缺陷桩在其缺陷处水平切开，暴露出缺陷桩内部情况的桩模型，可以让学生更清楚地观察到缺陷桩的内部、外部结构，降低教学难度。
[0035]在本实施例中，模型桩为尼龙材料桩。模型桩长为2000mm。模型桩直径为220mm。
[0036]图8至图12显示的是几种类型缺陷桩的低应变曲线，简单来说，低应变检测是一种通过声波在桩内反射来观察桩型缺陷的技术，低应变检测正常桩时，声波在触到桩底时会反弹回来，接收器固定在桩顶进行声波采集，得到的声波曲线如图8所示，当桩身具有缺陷，部分或全部的声波在缺陷处就会被反弹，得到的声波曲线就会变得杂乱，而优秀的桩基检测员能通过这种杂乱的声波曲线推导出桩身在何处具有何种缺陷。如图9至12所示，图9是断面钻孔缺陷模型桩的低应变曲线；图10是深部缩颈模型桩的低应变曲线；图11是缩颈钻孔缺陷模型桩的低应变曲线；图12是浅部缩颈模型桩的低应变曲线。图8至图12中的A表示桩低反射波峰出现的位置，B表示钻孔缺陷反射波峰出现的位置，C表示断面缺陷反射波峰出现的位置，D表示缩颈缺陷反射波峰出现的位置。
[0037]第二实施例:
[0038]实施例中，模型桩为水泥桩。
[0039]实施例中，模型桩长为2000mm至3000mm。
[0040]实施例中，模型桩直径为220mm至280mm。
[0041]未述部分同第一实施例。
[0042]第三实施例:
[0043]实施例中，模型桩为钢筋混凝土桩。[0044]实施例中，模型桩长为2500mm。
[0045]实施例中，模型桩直径为250mm。
[0046]未述部分同第一实施例。
[0047]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。
【权利要求】
1.一种教学用桩模型，包括有模型桩组，其特征是:所述的模型桩组包括模型桩，所述的模型桩为正常模型桩(I)、缩颈模型桩(2)、钻孔缺陷模型桩(3)、断面缺陷模型桩(4)、断面钻孔缺陷模型桩(5)以及缩颈钻孔缺陷模型桩(6)中的一种或几种；所述的模型桩采用支架固定或者埋入地下固定。
2.根据权利要求1所述的一种教学用桩模型，其特征是:所述的模型桩为尼龙材料桩或水泥桩或钢筋混凝土桩。
3.根据权利要求1所述的一种教学用桩模型，其特征是:所述的模型桩长为2000mm至3000mmo
4.根据权利要求1所述的一种教学用桩模型，其特征是:所述的模型桩直径为220mm至 280mm。
5.根据权利要求1所述的一种教学用桩模型，其特征是:所述的缩颈模型桩(2)包括有缩颈缺陷在模型桩上部的浅部缩颈模型桩以及缩颈缺陷在模型桩下部的深部缩颈模型桩；所述的钻孔缺陷模型桩(3)包括有钻孔缺陷在模型桩上部的浅部钻孔模型桩以及钻孔缺陷在模型桩下部的深部钻孔模型桩；所述的断面缺陷模型桩(4)包括有断面缺陷在模型桩上部的浅部断面模型桩以及断面缺陷在模型桩下部的深部断面模型桩。
6.根据权利要求1所述的一种教学用桩模型，其特征是:所述的断面钻孔缺陷模型桩(5)包括有断面缺陷在模型桩上部，同时钻孔缺陷在模型桩下部的浅部断面、深部钻孔模型桩以及钻孔缺陷在模型 桩上部，同时断面缺陷在模型桩下部的浅部钻孔、深部断面模型桩。
7.根据权利要求1所述的一种教学用桩模型，其特征是:所述的缩颈钻孔缺陷模型桩(6)包括有缩颈缺陷在模型桩上部，同时钻孔缺陷在模型桩下部的浅部缩颈、深部钻孔模型桩以及钻孔缺陷在模型桩上部，同时缩颈缺陷在模型桩下部的浅部钻孔、深部缩颈模型桩。
8.根据权利要求1所述的一种教学用桩模型，其特征是:所述的缩颈模型桩(2)、钻孔缺陷模型桩(3)、断面缺陷模型桩(4)、断面钻孔缺陷模型桩(5)以及缩颈钻孔缺陷模型桩(6)均配设有相对应的截剖桩(7)，所述的截剖桩(7)为缩颈模型桩(2)、钻孔缺陷模型桩(3)、断面缺陷模型桩⑷、断面钻孔缺陷模型桩(5)以及缩颈钻孔缺陷模型桩(6)在各自的缺陷处横截得到的缺陷面外露的桩结构。
【文档编号】G09B25/04GK203799575SQ201420203195
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】陈亮 申请人:南京交通职业技术学院