本發(fā)明涉及軟土地基處理的模型試驗領(lǐng)域，特別涉及一種用于電滲聯(lián)合樁加固軟土地基模型試驗的預(yù)制模型樁及其制作方法。

背景技術(shù)：

我國人口最密集、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)大多集中在沿海、沿江地區(qū)，而這些地區(qū)又大多都是軟土地基。這些發(fā)達(dá)地區(qū)要進(jìn)行大規(guī)模的開發(fā)都必須進(jìn)行軟土地基處理。故軟土地基處理一直都是一個熱門的研究課題。

電滲固結(jié)法被認(rèn)為是一種目前比較有前途的軟土地基處理方法。電滲固結(jié)法可以和堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、強(qiáng)夯法等多種軟土地基處理方法聯(lián)合使用?，F(xiàn)在很多學(xué)者都正在展開對電滲固結(jié)法的研究。電滲聯(lián)合樁加固軟土地基也吸引了很多學(xué)者對其進(jìn)行研究，但目前主要處于室內(nèi)試驗和理論研究階段。所以需要大量制作用于電滲聯(lián)合樁加固軟土地基模型試驗的預(yù)制模型樁進(jìn)行室內(nèi)試驗，目前又沒有一種比較好的方法制作用于電滲聯(lián)合樁加固軟土地基模型試驗的預(yù)制模型樁。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于電滲聯(lián)合樁加固軟土地基模型試驗的預(yù)制模型樁及其制作方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:用于電滲聯(lián)合樁加固軟土地基模型試驗的預(yù)制模型樁，包括圓柱型的預(yù)制模型樁，所述預(yù)制模型樁由混凝土制成，內(nèi)置鋼筋，表面均勻的貼有4條條狀碳纖維布；預(yù)制模型樁外套有由PVC螺紋管、PVC螺紋管帽和扎線帶組成的模具；所述PVC螺紋管縱向均勻的分為兩片，其中一片PVC螺紋管根據(jù)長度分為若干段短片PVC螺紋管，短片PVC螺紋管的長度為PVC螺紋管直徑的3～5倍；所述PVC螺紋管帽是所用PVC螺紋管配套的管帽，且在PVC螺紋管帽上鉆有鋼筋插孔；所述鋼筋直徑根據(jù)預(yù)制模型樁直徑確定，控制在1～4mm，鋼筋數(shù)量為根據(jù)鋼筋直徑和預(yù)制模型樁直徑確定，控制在2～4根，鋼筋長度與預(yù)制模型樁的長度一致；所述條狀碳纖維布寬度為預(yù)制模型樁直徑的1/4～1/3，長度長于預(yù)制模型樁的長度；所述混凝土的骨料最大直徑小于1cm。

所述PVC螺紋管的內(nèi)徑與預(yù)制模型樁要求的直徑相同，截取的PVC螺紋管長度與預(yù)制模型樁要求的長度相同。

用于電滲聯(lián)合樁加固軟土地基模型試驗的預(yù)制模型樁的制作方法，包括以下步驟：

1)材料、工具準(zhǔn)備：根據(jù)所需制作預(yù)制模型樁的數(shù)量、尺寸準(zhǔn)備對應(yīng)數(shù)量、尺寸的PVC螺紋管、PVC螺紋管帽、鋼筋和扎線帶若干以及混凝土若干；準(zhǔn)備所需的工具，包括記號筆、電鉆和刀具。

2)預(yù)制模型樁制作前準(zhǔn)備：用記號筆在PVC螺紋管上畫上切割線，用刀具沿切割線將PVC螺紋管縱向均勻的切成兩片，再將其中一片PVC螺紋管根據(jù)長度切成若干段短片，在長片PVC螺紋管和短片PVC螺紋管內(nèi)側(cè)涂上機(jī)油；根據(jù)內(nèi)置鋼筋的位置、數(shù)量、粗細(xì)，在PVC螺紋管帽上鉆鋼筋插孔；

3)預(yù)制模型樁制作：取長片PVC螺紋管，再取對應(yīng)的頂端帶有螺紋的短片PVC螺紋管，拼再一起之后用扎線帶固定；將4條條狀碳纖維布均勻放置在PVC螺紋管內(nèi)，緊貼PVC螺紋管內(nèi)壁，條狀碳纖維布的頭部應(yīng)該露在PVC螺紋管螺紋的外面；用對應(yīng)的PVC螺紋管帽擰緊；將鋼筋插到PVC螺紋管帽上鋼筋插孔中，往PVC螺紋管中填混凝土，同時振搗，當(dāng)混凝土的高度快到達(dá)短片PVC螺紋管的高度時，接上另一片對應(yīng)的短片PVC螺紋管，再用扎線帶固定；如此反復(fù)直到接上最后一片短片PVC螺紋管時，條狀碳纖維布的尾部也應(yīng)露在PVC螺紋管尾部的外面，條狀碳纖維布的尾部與PVC螺紋管尾部用扎線帶固定；繼續(xù)放混凝土、振搗，直到整根預(yù)制模型樁澆筑完成；

4)預(yù)制模型樁拆模：在養(yǎng)護(hù)7天之后，將扎線帶全部剪斷，將PVC螺紋管帽擰開，將短片PVC螺紋管按順序一片片拆除，將長片PVC螺紋管拆除，將條狀碳纖維布頭部和尾部超過預(yù)制模型樁部分剪去，將預(yù)制模型樁底端原來插在PVC螺紋管帽中的超過預(yù)制模型樁長度部分的鋼筋剪去。

本發(fā)明的有益效果是:可以有效避免預(yù)制模型樁和鋼筋錯位、拆模困難、易折斷等問題；同時可以避免二次加工，節(jié)約時間；也可以重復(fù)利用模具，節(jié)約成本；且這種預(yù)制模型樁更加接近真實預(yù)制樁，可使室內(nèi)模型試驗的結(jié)果更加接近工程實際。

附圖說明

圖1 PVC螺紋管帽平面示意圖；

圖2拆模前預(yù)制模型樁示意圖；

圖3拆模后預(yù)制模型樁示意圖；

附圖標(biāo)記說明：插鋼筋的孔1、PVC螺紋管帽2、預(yù)制模型樁3、鋼筋4、條狀碳纖維布5、橫向接縫6、縱向接縫7、短片PVC螺紋管8、扎線帶9、長片PVC螺紋管10。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。下述實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

圖1所表示的是用于制作放置4根鋼筋4的預(yù)制模型樁3的PVC螺紋管帽2在打孔之后的示意圖。圖2所表示的是拆模前預(yù)制模型樁3最終示意圖，圖中第一片短片PVC螺紋管8與長片PVC螺紋管10的頂端用PVC螺紋管帽2擰緊，其余長片PVC螺紋管10與短片PVC螺紋管8分別用扎線帶9固定；條狀碳纖維布5的兩頭都超出PVC螺紋管，一端用扎線帶9與PVC螺紋管固定，一端用PVC螺紋管帽2與PVC螺紋管固定。圖3所表示的拆模之后的預(yù)制模型樁3，拆模之后條狀碳纖維布5緊貼在預(yù)制模型樁3上，鋼筋4均勻的內(nèi)置在預(yù)制模型樁3內(nèi)。

一種用于電滲聯(lián)合樁加固軟土地基模型試驗的預(yù)制模型樁的制作方法，包括以下步驟：

1)材料、工具準(zhǔn)備：

①根據(jù)所需制作預(yù)制模型樁3的數(shù)量、尺寸準(zhǔn)備對應(yīng)數(shù)量、尺寸的PVC螺紋管、PVC螺紋管帽2、鋼筋4和扎線帶9若干以及混凝土若干；

②準(zhǔn)備所需的工具，主要有記號筆、電鉆、刀具等。

2)預(yù)制模型樁制作前準(zhǔn)備：

①用記號筆在PVC螺紋管上畫上切割線，用刀具沿切割線將PVC螺紋管縱向均勻的切成兩片，再將其中一片PVC螺紋管根據(jù)長度切成若干段短片；

②在長片PVC螺紋管10和短片PVC螺紋管8內(nèi)側(cè)涂上機(jī)油；

③根據(jù)內(nèi)置鋼筋4的位置、數(shù)量、粗細(xì)，在PVC螺紋管帽2上鉆差鋼筋的孔1。

3)預(yù)制模型樁制作：

①取長片PVC螺紋管10，再取對應(yīng)的頂端帶有螺紋的短片PVC螺紋管8，拼再一起之后用扎線帶9固定；

②將4條條狀碳纖維布5均勻放置在PVC螺紋管內(nèi)，緊貼PVC螺紋管內(nèi)壁，條狀碳纖維布5的頭部應(yīng)該露在PVC螺紋管螺紋的外面，用對應(yīng)的PVC螺紋管帽2擰緊；

③將鋼筋4插到PVC螺紋管帽2上鋼筋插孔1中，往PVC螺紋管中填混凝土，同時振搗，當(dāng)混凝土的高度快到達(dá)短片PVC螺紋管8的高度時，接上另一片對應(yīng)的短片PVC螺紋管8，再用扎線帶9固定；

④如此反復(fù)直到接上最后一片短片PVC螺紋管8時，條狀碳纖維布5的尾部也應(yīng)露在PVC螺紋管尾部的外面，條狀碳纖維布5的尾部與PVC螺紋管尾部用扎線帶9固定；

⑤繼續(xù)放混凝土、振搗，直到整根預(yù)制模型樁3澆筑完成。

4)預(yù)制模型樁拆模：

①在養(yǎng)護(hù)7天以上之后，將扎線帶9全部剪斷，將PVC螺紋管帽2擰開，將短片PVC螺紋管8按順序一片片拆除，將長片PVC螺紋管10拆除；

②將條狀碳纖維布5頭部和尾部超過預(yù)制模型樁3部分剪去，將預(yù)制模型樁3底端原來插在PVC螺紋管帽2中的超過預(yù)制模型樁3長度部分的鋼筋4剪去。