[发明专利]一种物理模型试验中的孔内强夯装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种物理模型试验中的孔内强夯装置，包括顶部开口的模型箱，模型箱的相对两侧布置有支板，支板上可拆卸连接有支撑梁，支撑梁上安装有滑轮架，滑轮架位于模型箱的顶部开口区域内，滑轮架上连接有定滑轮，定滑轮的外径上挂置有引线；支板上还连接有导管固定架，导管固定架上可拆卸连接有两端开口的第一导管或第二导管，第一导管和第二导管位于支撑梁和模型箱之间，第一导管的内腔中设有夯击装置，第二导管的内腔中设有挖孔装置，夯击装置和挖孔装置分别能在第一导管和第二导管的内腔中沿长度方向移动；在夯击阶段时，引线的一端引至地面，引线的另一端伸入第一导管内腔和夯击装置连接。本发明测试数据更加准确。

技术领域

本发明属于物理模型试验技术领域，具体属于一种物理模型试验中的孔内强夯装置及其施工方法。

背景技术

目前，随着我国在基础建设领域的进一步发展，人们对于特殊土地基、软弱土地基、固废区地基等的重视程度也日益增加。而利用强夯法处理特殊土地基、软弱土地基、固废区地基又以其施工工艺简单、适用土质范围广、加固效果显著、节省加固原材料、节省投资等优点被广泛熟知。其中孔内深层强夯法的发展年代并不久远，它是在强夯技术基础上发展的地基加固技术，是根据“动力固结”的机理与现代科学技术为一体的地基处理技术，在施工现场中的应用也十分普遍。

物理模型试验是一种实体试验，其可以在采用适当比例和相似材料制成的与原型相似的试验结构(或构件)上施加相应比例荷载，使模型受力后再演原型结构实际工作。因此其优点在于可以通过在比例缩小或等比模型上进行相应的试验，从而获取相关数据、检查设计缺陷、评估施工方法的合理性等。

现场使用孔内深层强夯法施工时，有时受多种因素的影响，需要提前对该工法的一些参数进行取值或对该工法的效果进行合理的评估，因此将其顺利融入到物理模型试验中以借助物理模型试验进行分析就变得尤其重要。对于物理模型试验中的孔内强夯，现有的常见方法是：操作者站于高处，手拉模型锥锤线至一定高度后在完全松开细线，令其在自由下落的情况下通过导管保证锥锤竖直落入孔内完成强夯。但其弊端在于不仅操作者要处于高处操作增加了危险与不便，而且导管要时刻完全竖直、锥锤下落中细线不碰壁等要求都无法得到保证，从而导致小锤的落距或夯沉量控制不精确。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种物理模型试验中的孔内强夯装置及其施工方法，解决目前强夯法施工时，操作者需站于高处调整模型锥锤线，存在危险隐患且试验用的导管难以时刻保证竖直，从而导致试验数据不精确的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物理模型试验中的孔内强夯装置，包括顶部开口的模型箱，所述模型箱的相对两侧布置有支板，所述支板上可拆卸连接有支撑梁，所述支撑梁上安装有滑轮架，所述滑轮架位于模型箱的顶部开口区域内，所述滑轮架上连接有定滑轮，所述定滑轮的外径上挂置有引线；

所述支板上还连接有导管固定架，所述导管固定架上可拆卸连接有两端开口的第一导管或第二导管，所述第一导管和第二导管位于支撑梁和模型箱之间，所述第一导管的内腔中设有夯击装置，所述第二导管的内腔中设有挖孔装置，所述夯击装置和挖孔装置分别能在第一导管和第二导管的内腔中沿长度方向移动；

在夯击阶段时，引线的一端引至地面，引线的另一端伸入第一导管内腔和夯击装置连接。

进一步的，所述支板包括倒T形板和重力底板，所述重力底板的底端和地面接触，所述重力底板的顶端和倒T形板可拆卸连接；

所述倒T形板上设有长条孔，所述长条孔的长度延伸方向朝向重力底板，所述支撑梁的两端均通过螺栓穿入长条孔中，所述支撑梁通过螺栓锁紧在倒T形板上。

进一步的，所述导管固定架包括直杆和半圆抱箍管卡，所述直杆的一端和支板连接，所述直杆的另一端和半圆抱箍管卡连接，两个半圆抱箍管卡的开口面对接包裹第一导管或第二导管，两个半圆抱箍管卡通过可调节螺栓连接。