[发明专利]一种组合锤置换墩墩体取样装置

说明书

本发明涉及一种组合锤置换墩墩体取样装置。该装置包括加压支架，液压设备，取样器及模型箱。加压支架固定油压设备，液压设备连接取样器，取样器从模型箱中取出置换墩，在墩体中注入Na₂O·3.5SiO₂和无水CaCl₂的混合液，墩体材料胶结后用水冲掉墩体上附着的表层土，即可获得完整的墩体。本发明可在实验室探索组合锤置换墩体形态发展的规律，为研究组合锤置换法的加固机理和承载性能奠定坚实的基础，此方法具有直观、简便、结果可靠、经济实用等优点。

技术领域

本发明涉及一种组合锤置换墩墩体取样装置，属于建筑工程的岩土工程领域。

背景技术

大量的堤坝、码头、大型仓储、物流产业聚集区和电厂等这些近海工程正在规划之列，因此，沿海地区的软土加固技术值得深入地探讨和研究。尽管强夯法、强夯置换法和柱锤冲扩碎石桩法在工程建设中得到普遍应用，但是受到地基土类别的影响，这些方法具有一定的局限性。组合锤置换法继承了强夯法、强夯置换法和柱锤夯冲扩桩这三种方法的技术优势且弥补了各自技术上的缺陷，是一种优化后的的地基处理方式，在软基加固工程实践中取得了良好的效果，为了深入研究该工法加固软基的机理和承载性能，深刻认识置换墩的形态是一件非常必要的事情。

室内模型试验是认识墩体形态的一种常用的研究手段，因为室内试验具有经济、可控、灵活、方便等诸多优势。国内外开展过一些相关的试验工作，2007年A. P. Ambily等研究碎石桩的力学行为时，在碎石桩中注入石膏，待凝固后去除周围淤泥，获得碎石桩的形态（Behaviour of stone cloumns based on experimental and FEM anylsis[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2007, 133(4): 405-415.）；2009年徐玉胜研究强夯置换法的加固机理时，挖掉置换墩的填料后注入水泥浆，凝固成型，得到了置换墩的形态（大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D].深圳：中国铁道科学研究院，2009）。上述方法在墩体形态研究方面起到一定的作用，但是不适用于研究组合锤置换墩的形态。首先，置换法加固软基时，置换料为散体材料，经动力夯实后，密实度高，如采用A. P. Ambily的方法，石膏流动性较差，难以流入墩体底部。其次，组合锤是一种变直径夯锤的组合体，置换墩的纵截面必然不规则，如采用徐玉胜的方法，那么在开挖过程中，软土流动，缩颈现象严重，对于不规则截面的墩体而言，这种方式会导致墩体形态失真。目前，尚无组合锤置换墩体形态相关的取样装置。

发明内容

本发明目的在于提供一种组合锤置换墩墩体取样装置，它能够深刻认识组合锤置换法加固软基时的墩体形态发展过程，具有直观、简便、结果可靠、经济实用的优点。