本技術(shù)涉及基坑支護(hù)，具體涉及一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置。

背景技術(shù)：

1、懸臂樁支護(hù)作為一種常見的基坑支護(hù)方式，在土質(zhì)較好、開挖深度較淺的工程廣泛應(yīng)用，然而支護(hù)結(jié)構(gòu)隱患引發(fā)的基坑破壞事故時(shí)有發(fā)生。懸臂樁局部破壞會(huì)引發(fā)更多懸臂樁失效，可能會(huì)直接導(dǎo)致基坑連續(xù)大規(guī)?？逅?，從而造成不可估量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，如申請(qǐng)?zhí)枮閏n202111496855.4的中國專利文獻(xiàn)，其公開了一種防止基坑圍護(hù)大面積連續(xù)垮塌的支護(hù)結(jié)構(gòu)及施工方法，在該專利文獻(xiàn)中便公開了一種支護(hù)結(jié)構(gòu)，這種支護(hù)結(jié)構(gòu)采用了人字形斜樁為雙排樁，可顯著增加支護(hù)結(jié)構(gòu)局部剛性，將可能發(fā)生的樁體連續(xù)破壞的傳遞中斷，降低基坑傾覆破壞的可能性。

3、上述現(xiàn)有的技術(shù)方案中，這些支護(hù)結(jié)構(gòu)在使用前還需要進(jìn)行一定的模型試驗(yàn)，以模擬連續(xù)破壞過程、揭示局部破壞引發(fā)連續(xù)破壞力學(xué)機(jī)理，并建立評(píng)價(jià)基坑連續(xù)倒塌可能性的量化評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法,才能提出相應(yīng)的預(yù)防方法和應(yīng)急搶險(xiǎn)措施，但是目前的這些支護(hù)結(jié)構(gòu)在具體進(jìn)行模擬時(shí)還存在一定的局限性，因?yàn)樵囼?yàn)時(shí)，由于土壤層大多為砂土，在某個(gè)階段的支護(hù)樁彎斷后，該階段的砂土快速流入基坑，導(dǎo)致相鄰區(qū)域的砂土量減少，后續(xù)的支護(hù)結(jié)構(gòu)受力降低，從而無法引發(fā)大范圍連續(xù)坍塌。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提供了一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，旨在解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型具體提供下述技術(shù)方案：

3、一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，所述在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置被置于模擬預(yù)定位置，該裝置包括：多個(gè)支護(hù)樁，所有的支護(hù)樁均預(yù)埋于模擬預(yù)定位置，每個(gè)所述支護(hù)樁上均設(shè)有預(yù)設(shè)斷面，且每個(gè)所述支護(hù)樁內(nèi)均設(shè)有容納腔；多個(gè)支撐軸，每個(gè)所述支撐軸分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在每個(gè)支護(hù)樁的容納腔內(nèi)，所述支撐軸能夠沿容納腔內(nèi)壁軸向滑動(dòng)；當(dāng)所有的支撐軸均未在對(duì)應(yīng)的容納腔滑動(dòng)時(shí)，每個(gè)支撐軸均對(duì)對(duì)應(yīng)的容納腔內(nèi)壁施加支撐；當(dāng)每個(gè)支撐軸均滑動(dòng)至脫離對(duì)應(yīng)的容納腔時(shí)，通過模擬預(yù)定位置的土壤對(duì)所有的支護(hù)樁施加壓力以驅(qū)使每個(gè)支護(hù)樁均同時(shí)從預(yù)設(shè)斷面處斷裂。

4、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述支護(hù)樁包括上半截樁和下半截樁，所述預(yù)設(shè)斷面為上半截樁和下半截樁之間的對(duì)接面，所述上半截樁和下半截樁均為空心結(jié)構(gòu)，所述容納腔為上半截樁和下半截樁的空心腔。

5、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述支撐軸的直徑不大于容納腔的直徑。

6、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述預(yù)設(shè)斷面包括a、b和c三點(diǎn)，此三點(diǎn)中b點(diǎn)位于空心腔的軸心線上，a點(diǎn)和c點(diǎn)分別位于b點(diǎn)兩側(cè)，所述a、b和c三點(diǎn)處于同一條直線上，該直線與空心腔的軸心線之間呈設(shè)定角度。

7、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，還包括限位裝置，所述限位裝置與支撐軸的端部固定連接，所述限位裝置能夠帶著支撐軸在容納腔運(yùn)動(dòng)至某一位置后停止。

8、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述限位裝置包括在所述支撐軸遠(yuǎn)離下半截樁的一端設(shè)置的固定架，所述固定架上設(shè)置有多個(gè)吊環(huán)，每個(gè)所述吊環(huán)分別與每個(gè)支撐軸對(duì)應(yīng)設(shè)置，且每個(gè)吊環(huán)上均卷繞有連接繩，所述吊環(huán)通過卷繞連接繩帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的支撐軸運(yùn)動(dòng)。

9、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述支撐軸的長(zhǎng)度不小于支護(hù)樁長(zhǎng)度的四分之一。

10、本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下有益效果：

11、1、本實(shí)用新型可通過支護(hù)樁與支撐軸的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)支護(hù)樁同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)破壞的動(dòng)作，以模擬連續(xù)垮塌的情況，具體的，先將所有的支護(hù)樁均預(yù)埋于模擬預(yù)定位置，此時(shí)，每個(gè)支撐軸均對(duì)對(duì)應(yīng)的容納腔內(nèi)壁施加支撐，若需要進(jìn)行連續(xù)垮塌的實(shí)驗(yàn)，只用將每個(gè)支撐軸均滑動(dòng)至脫離對(duì)應(yīng)的容納腔，之后，模擬預(yù)定位置的土壤對(duì)所有的支護(hù)樁施加壓力以驅(qū)使每個(gè)支護(hù)樁均同時(shí)從預(yù)設(shè)斷面處斷裂，整個(gè)操作過程中受到砂土量的局限較小，同時(shí)連續(xù)垮塌的模擬范圍可控。

12、2、本實(shí)用新型不僅實(shí)現(xiàn)了不同數(shù)量、不同位置支護(hù)樁的同時(shí)自動(dòng)破壞，且能夠做到對(duì)運(yùn)行中的離心機(jī)擾動(dòng)較少。

13、3、本實(shí)用新型的中裝置占用模型試驗(yàn)空間小，可以節(jié)省離心機(jī)模型空間，提高了試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂臻g的利用率。

14、4、本實(shí)用新型中的裝置和試驗(yàn)方法簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)性好、通用性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和科研價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，所述在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的試驗(yàn)裝置被置于模擬預(yù)定位置，其特征在于，該裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，其特征在于，所述支護(hù)樁（6）包括上半截樁（1）和下半截樁（2），所述預(yù)設(shè)斷面（3）為所述上半截樁（1）和所述下半截樁（2）之間的對(duì)接面，所述上半截樁（1）和所述下半截樁（2）均為空心結(jié)構(gòu)，所述容納腔（8）為所述上半截樁（1）和所述下半截樁（2）的空心腔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，其特征在于，所述支撐軸（5）的直徑不大于所述容納腔（8）的直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，其特征在于，所述預(yù)設(shè)斷面（3）包括a、b和c三點(diǎn)，此三點(diǎn)中b點(diǎn)位于空心腔的軸心線上，a點(diǎn)和c點(diǎn)分別位于b點(diǎn)兩側(cè)，所述a、b和c三點(diǎn)處于同一條直線上，該直線與空心腔的軸心線之間呈設(shè)定角度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，其特征在于，還包括限位裝置（4），所述限位裝置（4）與所述支撐軸（5）的端部固定連接，所述限位裝置（4）能夠帶著所述支撐軸（5）在所述容納腔（8）運(yùn)動(dòng)至某一位置后停止。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，其特征在于，所述限位裝置（4）包括在所述支撐軸（5）遠(yuǎn)離所述下半截樁（2）的一端設(shè)置的固定架（9），所述固定架（9）上設(shè)置有多個(gè)吊環(huán)（10），每個(gè)所述吊環(huán)（10）分別與每個(gè)所述支撐軸（5）對(duì)應(yīng)設(shè)置，且每個(gè)所述吊環(huán)（10）上均卷繞有連接繩（11），所述吊環(huán)（10）通過卷繞所述連接繩（11）帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的所述支撐軸（5）運(yùn)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，其特征在于，所述支撐軸（5）的長(zhǎng)度不小于支護(hù)樁（6）長(zhǎng)度的四分之一。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種在離心機(jī)試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)懸臂樁支護(hù)基坑連續(xù)垮塌的裝置，涉及基坑支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括：多個(gè)支護(hù)樁，所有的支護(hù)樁均預(yù)埋于模擬預(yù)定位置，每個(gè)支護(hù)樁上均設(shè)有預(yù)設(shè)斷面，且每個(gè)支護(hù)樁內(nèi)均設(shè)有容納腔；多個(gè)支撐軸，每個(gè)支撐軸分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在每個(gè)支護(hù)樁的容納腔內(nèi)，本技術(shù)可通過支護(hù)樁與支撐軸的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)支護(hù)樁同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)破壞的動(dòng)作，具體的，將所有的支護(hù)樁均預(yù)埋于模擬預(yù)定位置，若需要進(jìn)行連續(xù)垮塌的實(shí)驗(yàn)，只用將每個(gè)支撐軸均滑動(dòng)至脫離對(duì)應(yīng)的容納腔，之后，模擬預(yù)定位置的土壤對(duì)所有的支護(hù)樁施加壓力以驅(qū)使每個(gè)支護(hù)樁均同時(shí)從預(yù)設(shè)斷面處斷裂。

技術(shù)研發(fā)人員：郭景琢,李宏濤,張潤(rùn)澤,馬慶偉,程雪松,周強(qiáng),王若展,胡志鵬,鄭剛,黨小虎,包欣京,劉志彪,王業(yè)紅,史立丹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240329
技術(shù)公布日：2024/12/19