本實用新型屬于建筑領(lǐng)域，涉及一種軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ?，特別是一種方便移動的軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ汀?/p>

背景技術(shù)：

自2002年浙江省頒布了《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集》(2002浙G22)以來，預(yù)應(yīng)力管樁由于具有施工速度快、環(huán)境無污染、造價相對較低的優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用，地處城區(qū)的預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)工程要求采用靜壓法施工，沿海地區(qū)大部分屬軟弱土質(zhì)，其地質(zhì)構(gòu)造一般為表層1米左右厚的耕植土或雜填土，表層土以下1～2米厚的粘土，粘土下為幾十米厚的淤泥土或淤泥質(zhì)土，淤泥層下為礫砂或風(fēng)化巖，這種地質(zhì)采用靜壓法施工，其擠土效應(yīng)大、入持力層深度小，經(jīng)常會出現(xiàn)樁上浮、樁偏位大、道路地面開裂等質(zhì)量安全問題。

為研究靜壓樁擠土效應(yīng)，傳統(tǒng)的做法是跑到施工單位進(jìn)行研究。但上述的做法存在一個問題：施工單位的靜壓樁是不能挪動的，導(dǎo)致整個研究過程既不方便，而且給研究人員也帶來了一定的壓力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種方便移動的軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ汀?/p>

本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：方便移動的軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ?，包括頂部敞開的模型箱，模型箱內(nèi)平鋪有泥土層，且泥土層延伸至模型箱的上半部分，泥土層包括多個軟土層和多個硬土層，軟土層和硬土層的數(shù)量相同，且軟土層和硬土層自上而下交替分布，泥土層內(nèi)豎直插有模擬樁，且模擬樁的上端伸出泥土層，其特征在于，本試驗?zāi)Ｐ瓦€包括一頂部敞開的盒體，模型箱的下半部分設(shè)于盒體內(nèi)，且模型箱與盒體相固定，模型箱的外側(cè)壁和盒體的內(nèi)側(cè)壁之間形成一環(huán)狀間隙，所述的盒體的底壁上固定有萬向滾珠，萬向滾珠有四顆且分布在盒體的四周，盒體的左、右兩側(cè)均設(shè)有呈L形的支架，兩支架位置正對且均位于盒體的外側(cè)，每個支架均包括豎直設(shè)置的固定部和水平設(shè)置的支撐部，且固定部通過螺絲與盒體固定，每個支撐部均沿豎直方向貫穿有螺紋孔，兩螺紋孔內(nèi)均螺接有螺桿，螺桿的上、下兩端均伸出螺紋孔，且螺桿的下端固定有防滑塊。

試驗時，防滑塊的下側(cè)與接觸面緊密接觸形成較大的摩擦，以限制整個試驗?zāi)Ｐ突瑒樱划?dāng)需要移動試驗?zāi)Ｐ偷奈恢脮r，上旋螺桿以帶動防滑塊上移，使整個試驗?zāi)Ｐ椭煌ㄟ^萬向滾珠支撐，此時，便可輕松地推動整個試驗?zāi)Ｐ颓斑M(jìn)至指定位置；當(dāng)?shù)竭_(dá)指定位置后，下旋螺桿使防滑塊的下側(cè)重新與接觸面緊密接觸形成較大的摩擦以定位試驗?zāi)Ｐ汀?/p>

通過旋轉(zhuǎn)螺桿便可控制整個試驗?zāi)Ｐ捅欢ㄎ换蛘呤悄軌虮惠p松推動，具有使用方便的優(yōu)點。

通過在模型箱的外側(cè)壁和盒體的內(nèi)側(cè)壁之間形成一環(huán)狀間隙，以有效減少模型箱與盒體的接觸面積，從而降低盒體受到的作用力(該作用力由碰撞時產(chǎn)生)傳遞到模型箱上的量，以確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在上述的方便移動的軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ椭?，所述的盒體和模型箱均呈長方體，所述的環(huán)狀間隙內(nèi)設(shè)有呈矩形環(huán)狀的橡膠環(huán)，橡膠環(huán)的內(nèi)、外兩側(cè)壁分別與模型箱的外側(cè)壁和盒體的內(nèi)側(cè)壁相貼靠，且該橡膠環(huán)的下端面與盒體的內(nèi)底壁相貼靠。

在模型箱和盒體之間填充橡膠環(huán)，這樣便可通過橡膠環(huán)的彈性形變來吸附掉盒體受到的作用力，從而進(jìn)一步降低該作用力傳遞到模型上的量，使實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到進(jìn)一步的保障。

在上述的方便移動的軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ椭?，所述的橡膠環(huán)的外側(cè)壁上開設(shè)有呈環(huán)狀的壓潰槽，壓潰槽至少有兩個且沿橡膠環(huán)的軸向均布。

在橡膠環(huán)的外表面制有壓潰槽，以提高橡膠環(huán)形變的靈敏度，使橡膠環(huán)能夠更高效地吸收作用力，來確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在上述的方便移動的軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ椭?，所述的模型箱的底壁和盒體的內(nèi)底壁均為平面且兩者貼靠在一起，模型箱通過焊接的方式與盒體相固定，所述的盒體的內(nèi)底壁上設(shè)有緩沖槽，緩沖槽內(nèi)嵌有橡膠塊，且橡膠塊的上側(cè)面與模型箱的底壁相抵。

在橡膠塊的作用下，以進(jìn)一步減少作用力傳遞到模型箱上的量，來提高實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在上述的方便移動的軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ椭?，所述的防滑塊的上側(cè)面上具有管狀凸起，螺桿的下端插在凸起內(nèi)且兩者通過焊接的方式固定在一起。

螺桿的下端插在凸起內(nèi)，起預(yù)定位的效果，使后續(xù)焊接的過程精準(zhǔn)穩(wěn)定地進(jìn)行，從而確保螺桿和防滑塊連接的穩(wěn)定性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方便移動的軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ途哂幸韵聝?yōu)點：

1、通過旋轉(zhuǎn)螺桿便可控制整個試驗?zāi)Ｐ捅欢ㄎ换蛘呤悄軌虮惠p松推動，具有使用方便的優(yōu)點。

2、橡膠環(huán)和橡膠塊組合在一起，將模型箱包裹住，從而有效緩沖掉盒體傳遞過來的作用力，繼而有效確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是觀察板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是模型箱的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是模擬樁的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、模型箱；1a、底板；1b、框架；1c、觀察板；1c1、通孔；2、泥土層；2a、軟土層；2b、硬土層；3、模擬樁；4、數(shù)碼相機(jī)；5、盒體；6、萬向滾珠；7、螺桿；8、防滑塊；8a、凸起；9、支架；9a、固定部；9b、支撐部；10、螺栓；11、玻璃墊片；12、彩砂標(biāo)識線；13、標(biāo)識點；14、橡膠環(huán)；14a、壓潰槽；15、橡膠塊。

具體實施方式

以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。

如圖1和圖2所示，本方便移動的軟土中靜壓樁擠土效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ陀赡Ｐ拖?、泥土層2、模擬樁3、數(shù)碼相機(jī)4、盒體5、萬向滾珠6、螺桿7、防滑塊8、支架9等組成。其中，萬向滾珠6是現(xiàn)有的產(chǎn)品，其能夠在市場上買到。

具有來說，模型箱1呈矩形，且在實際產(chǎn)品中，其長度為100cm，寬度為60cm，高度為120cm。如圖1所示，模型箱1的頂部敞開、底部封閉，也就是說，該模型箱1具有底壁和圍繞在底壁四周的四個側(cè)壁。其中，四個側(cè)壁中的其中一個側(cè)壁由透明玻璃材料制成。

在本實施例中，如圖1和圖4所示，模型箱1包括底板1a、呈凵形的框架1b以及設(shè)于底板1a一側(cè)且由透明玻璃制成的觀察板1c。其中，框架1b套在底板1a上且兩者通過焊接的方式固定在一起；框架1b和底板1a均與觀察板1c緊密貼靠以使這三者共同圍成模型箱1的內(nèi)腔，此時，底板1a為模型箱1的底壁，框架1b和觀察板1c為模型箱1的側(cè)壁；觀察板1c和框架1b固定在一起，兩者的具體連接方式如下：框架1b的兩端面上均設(shè)有螺栓孔，觀察板1c上對應(yīng)設(shè)有與螺栓孔數(shù)量相同的通孔1c1，且觀察板1c通過桿部穿過通孔1c1并旋入螺栓孔內(nèi)的螺栓10與框架1b相固定。在本實施例中，位于同一端面上的螺栓孔的數(shù)量有多個，通孔1c1和螺栓10的數(shù)量與螺栓孔相同且位置一一對應(yīng)，以確保觀察板1c和框架1b連接的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步說明，模型箱1的底壁的厚度均大于模型箱1的四個側(cè)壁的厚度；每根螺栓10的桿部上均套有玻璃墊片11，且玻璃墊片11的兩端面分別與螺栓10的頭部以及觀察板1c遠(yuǎn)離框架1b的這一側(cè)壁相抵。通過設(shè)置玻璃墊片11，以隔開螺栓10的頭部和觀察板1c，從而避免螺栓10頭部所攜帶的預(yù)緊力直接作用在觀察板1c上，這樣便可有效避免觀察板1c在安裝時受損。

如圖1所示，模型箱1內(nèi)平鋪有泥土層2，且泥土層2延伸至模型箱1的上半部分。泥土層2包括多個軟土層2a和多個硬土層2b，軟土層2a和硬土層2b的數(shù)量相同，且軟土層2a和硬土層2b自上而下交替分布。泥土層2的具體制作方式如下：軟土層2a的材料為橡膠粉，硬土層2b的材料為粉砂，為保證填土均勻，裝填時逐層填鋪，每6cm厚度為一層，每層土填鋪時，先將同等質(zhì)量的土采用落雨式撒土方法將土均勻撒入，然后將土平面找平，用擊實儀將土擊實至指定高度，以保證每層填土密度相同。填鋪完畢后靜置24小時后開始試驗。實際產(chǎn)品中，硬土層2b和軟土層2a的數(shù)量均至少為7層，但均小于10層。

進(jìn)一步說明，如圖3所示，由透明玻璃材料制成的這一側(cè)壁的外表面上設(shè)有彩砂標(biāo)識線12，該彩砂標(biāo)識線12的數(shù)量與軟土層2a的數(shù)量相同且位置分別對準(zhǔn)軟土層2a和硬土層2b的交接處，用于測定泥土層2的位移。

模擬樁3呈圓管狀且由有機(jī)玻璃管制成。如圖1所示，模擬樁3的底部封閉且其底壁為平面。模擬樁3的外表面通過砂紙摩擦以產(chǎn)生粗糙度。模擬樁3的下端豎直插入到泥土層2內(nèi)，模擬樁3的上端位于泥土層2外，且模擬樁3的上端的長度占模擬樁3的總長度的四分之一。在實際產(chǎn)品中，模擬樁3的長度為80cm，其外徑為40mm,內(nèi)徑為30mm；模擬樁3插入到泥土層2內(nèi)的長度為60cm。

如圖5所示，模擬樁3的上端與觀察板1c正對的一側(cè)繪制有標(biāo)識點13，標(biāo)識點13有多個且沿模擬樁3的軸向均布。實際操作時可以通過標(biāo)記筆或者是通過錐尖按壓的方式形成標(biāo)識點13。模型箱1的外側(cè)設(shè)有數(shù)碼相機(jī)4，且數(shù)碼相機(jī)4的取景框?qū)?zhǔn)模擬樁3上的標(biāo)識點13。使用時，數(shù)碼相機(jī)43每隔幾秒鐘(時間是固定值，比如3s、5s等)便會自動拍攝一張照片，通過對比不同照片所展示的標(biāo)識點13的位置，便可計算出模擬樁3下沉的速度。其中，數(shù)碼相機(jī)4自動拍照這一功能是現(xiàn)有的，在這不做詳細(xì)介紹。在實際操作時，相鄰兩個標(biāo)識點13的距離為6cm，數(shù)碼相機(jī)4每隔5s拍攝一張照片。

如圖1所示，盒體5呈矩形且設(shè)于模型箱1的正下方。模型箱1的下半部分設(shè)于盒體5內(nèi)，此時，模型箱1的底壁和盒體5的內(nèi)底壁貼靠在一起。進(jìn)一步說明，模型箱1的底壁和盒體5的內(nèi)底壁均為平面，且優(yōu)選模型箱1和盒體5焊接固定在一起，以提高模型箱1和盒體5連接的牢靠性。

盒體5的實際尺寸為長度110cm，寬度70cm，高度20cm，即此時，盒體5的內(nèi)側(cè)壁和模型箱1的外側(cè)壁之間形成一環(huán)狀間隙。如圖1和圖2所示，環(huán)狀間隙內(nèi)設(shè)有呈矩形環(huán)狀的橡膠環(huán)14，橡膠環(huán)14的內(nèi)、外兩側(cè)壁分別與模型箱1的外側(cè)壁和盒體5的內(nèi)側(cè)壁相貼靠，且該橡膠環(huán)14的下端面與盒體5的內(nèi)底壁相貼靠；盒體5的內(nèi)底壁上設(shè)有緩沖槽，緩沖槽內(nèi)嵌有橡膠塊15，且橡膠塊15的上側(cè)面與模型箱1的底壁相抵。橡膠環(huán)14和橡膠塊15組合在一起，將模型箱1包裹住，從而有效緩沖掉盒體5傳遞過來的作用力，繼而有效確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步說明，橡膠環(huán)14的外側(cè)壁上開設(shè)有呈環(huán)狀的壓潰槽14a，壓潰槽14a至少有兩個且沿橡膠環(huán)14的軸向均布。

萬向滾珠6設(shè)于盒體5的底部，萬向滾珠6有四個且分布在盒體5的四周。每個萬向滾珠6的底座均通過焊接或者是螺絲固定的方式與盒體5的底部相固定，以較好的支撐起整個試驗?zāi)Ｐ汀?/p>

支架9有兩個且分別設(shè)于盒體5的左側(cè)和右側(cè)。兩支架9位置正對且均位于盒體5的外側(cè)。如圖2所示，每個支架9均包括豎直設(shè)置的固定部9a和水平設(shè)置的支撐部9b，且固定部9a和支撐部9b為一體式結(jié)構(gòu)。其中，固定部9a通過螺絲與盒體5固定；每個支撐部9b均沿豎直方向貫穿有螺紋孔，兩螺紋孔內(nèi)均螺接有螺桿7，螺桿7的上、下兩端均伸出螺紋孔，且螺桿7的下端固定有防滑塊8。進(jìn)一步說明，防滑塊8的上側(cè)面上具有管狀凸起8a，螺桿7的下端插在凸起8a內(nèi)且兩者通過焊接的方式固定在一起，以方便螺桿7和防滑塊8的組裝。

試驗時，防滑塊8的下側(cè)與接觸面緊密接觸形成較大的摩擦，以限制整個試驗?zāi)Ｐ突瑒樱划?dāng)需要移動試驗?zāi)Ｐ偷奈恢脮r，上旋螺桿7以帶動防滑塊8上移，使整個試驗?zāi)Ｐ椭煌ㄟ^萬向滾珠6支撐，此時，便可輕松地推動整個試驗?zāi)Ｐ颓斑M(jìn)至指定位置；當(dāng)?shù)竭_(dá)指定位置后，下旋螺桿7使防滑塊8的下側(cè)重新與接觸面緊密接觸形成較大的摩擦以定位試驗?zāi)Ｐ汀?/p>

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。