一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型制造技术

本申请涉及一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型，其包括沉桩模拟实验台、若干根钢管桩模型以及用于调整所述钢管桩模型扭角和倾斜角的沉桩定位模拟器，所述沉桩模拟实验台包括上端开口设置的盒体以及水平设置于箱体开口边缘的横向缩尺和纵向缩尺，所述横向缩尺与所述纵向缩尺相互垂直设置；所述盒体开口处滑动连接有与横向缩尺平行的横向定位线、与纵向缩尺平行的纵向定位线，所述横向定位线与纵向定位线交错设置。本申请具有直观展示沉桩施工过程的效果。的效果。的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型


[0001]本申请涉及码头施工的
，尤其是涉及一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型。

技术介绍

[0002]港口的吞吐量是衡量港口规模大小的最重要的指标，在大吨位级码头施工中，需要使用船舶辅助施工，且钢管桩沉桩施工更是码头工程关键工序，大吨级码头工程通过打桩船与运桩船的配合完成沉桩施工，为了满足码头的承载力要求，往往需要加密钢管桩，并使之形成群桩，从而使得大吨位级码头工程的斜钢管群桩密度高，在打桩过程中对桩的位置准确性、施工控制精度有很高要求。
[0003]相关技术中，由于大吨位级码头工程的斜钢管群桩密度高，且钢管桩扭角及斜率均较大，在相邻钢管桩相互穿插时，容易在泥面以下出现碰桩的现象，一般通过在CAD平面图进行沉桩可行性研究，展现各桩平面位置；并结合碰桩计算相应公式计算，然后计算校核钢管桩之间是否碰桩。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有以下缺陷：传统的CAD平面展示不够直观，在实际施工过程中容易出现各种施工问题，因此仍有改进空间。

技术实现思路

[0005]为了直观展示沉桩施工过程，本申请提供一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型。
[0006]本申请提供的一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型采用如下的技术方案：
[0007]一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型，包括沉桩模拟实验台、若干根钢管桩模型以及用于调整所述钢管桩模型扭角和倾斜角的沉桩定位模拟器，所述沉桩模拟实验台包括上端开口设置的盒体以及水平设置于箱体开口边缘的横向缩尺和纵向缩尺，所述横向缩尺与所述纵向缩尺相互垂直设置；所述盒体开口处滑动连接有与横向缩尺平行的横向定位线、与纵向缩尺平行的纵向定位线，所述横向定位线与纵向定位线交错设置。
[0008]通过采用上述技术方案，从而可按照所计算的模拟钢管桩桩位坐标，将横向定位线与纵向定位线移动到相应位置，横向定位线和纵向定位线的交点即为预沉桩位，横向缩尺与纵向缩尺便于直观体现预沉桩位的坐标，有利于提高沉桩模型位置的精确性，并通过沉桩定位模拟器调整钢管桩模型的扭角和倾斜角，使钢管桩模型真实模拟现场沉桩施工，将缩尺模型应用于沉桩施工，从而将二维平面图提升到了三维空间实物模拟验证，便于直观体现沉桩施工，同时可在动态模拟沉桩过程中，进行沉桩技术研究以及提前暴露实际钢管桩沉桩过程中可能会遇到的问题，又利于正式沉桩施工顺利进行。
[0009]优选的，盒体为铁制盒，所述纵向定位线两端以及横向定位线两端均设置有磁铁，若干所述磁铁均与盒体磁吸固定。
[0010]通过采用上述技术方案，使得当需要移动定位线时，只需将定位线的端部的磁铁从铁制的盒体取下，从而可自由移动定位线，使定位线移动至相应位置，随后将磁铁与盒体
进行磁吸固定，具有方便移动和固定的优点，便于操作者进行定位操作。
[0011]优选的，所述定位模拟器包括水平架设于盒体开口处的横杆、与所述横杆水平滑动连接的竖杆、与所述竖杆竖直滑动连接的基座以及与所述基座转动连接的连接杆以及供钢管桩模型穿过的套管；所述连接杆在水平面上摆动，所述套管与所述连接杆活动端转动连接，且所述套管在竖直平面上摆动；所述竖杆设置有竖向缩尺，所述基座设置有水平量角器，所述水平量角器环绕设置于连接杆的回转轴线，所述连接杆设置有竖向量角器，所述竖向量角器环绕设置于套管的回转轴线。
[0012]通过采用上述技术方案，将横杆架设在盒体开口处，从而可自由滑动横杆和竖杆，使将基座滑动至相应位置，通过竖向缩尺、竖向量角器以及水平量角器的设置，从而可通过竖直滑动基座滑动至桩顶的标高位置，并水平摆动连接杆以及竖直摆动套管，从而可将套管摆动至钢管桩的所需的角度和位置，套管长度方向即为沉桩时钢管桩沉桩方向，有利于提高模拟沉桩时的精确度。
[0013]优选的，所述基座包括滑动套接于竖杆外周面的套环以及与所述套环固定的底板，所述基座设置有制动螺栓，所述制动螺栓朝竖杆方向螺纹贯穿套环。
[0014]通过采用上述技术方案，从而可通过转动制动螺栓实现对套环的锁紧和释放，从而降低在模拟沉桩时基座出现下滑的概率，有利于减少因基座下滑而导致沉桩模拟的数据失准的情况。
[0015]优选的，所述连接杆位于水平量角器与底板之间。
[0016]通过采用上述技术方案，使得水平量角器不仅起到测量连接杆摆动角度的作用，同时也对连接杆具有限制作用，有利于提高连接杆水平摆动时的稳定性。
[0017]优选的，所述竖杆开设有容纳槽，所述竖向缩尺容纳于所述容纳槽内。
[0018]通过采用上述技术方案，将竖向缩尺容纳在容纳槽内，从而减少了竖向缩尺与套环之间的摩擦，有利于避免竖向缩尺被套环所磨损。
[0019]优选的，所述盒体内设置有打桩船模型和运桩船模型。
[0020]通过采用上述技术方案，由于打桩船及运装船体积均较大，打桩船安全、精确的沉桩所需抛锚的水域范围较大，且沉桩过程中两船需不停的变换船位，通过制作打桩船模型和运桩船模型，从而可在沉桩模拟实验实施动态模拟，又利于确定打桩船、运桩船的移船路径，有利于提高施工的安全性。
[0021]优选的，所述连接杆设置有水平指针，所述水平指针长度方向与连接杆长度方向一致，且所述水平指针尖端指向水平量角器的刻度。
[0022]通过采用上述技术方案，使得在摆动连接杆时。水平指针跟随连接杆同步摆动，从而可直观观测到连接杆的摆动角度，有利于提高钢管桩模型扭角数据的准确性。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例中一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型的结构示意图。
[0024]图2是图1中A处的放大示意图。
[0025]图3是本申请实施例中沉桩定位模拟器的爆炸图。
[0026]附图标记说明：1、沉桩模拟实验台；11、盒体；12、横向缩尺；13、纵向缩尺；2、打桩船模型；3、运桩船模型；4、钢管桩模型；5、横向定位线；6、纵向定位线；7、磁铁；8、沉桩定位
模拟器；81、横杆；82、竖杆；821、水平滑套；8211、锁紧螺栓；822、容纳槽；823、竖向缩尺；83、基座；831、套环；8311、制动螺栓；832、底板；833、水平量角器；834、支撑座；84、连接杆；841、锁固螺栓；842、水平指针；843、连接块；844、通槽；845、竖向量角器；846、竖向指针；847、限制螺栓；85、套管；851、沉孔。
具体实施方式
[0027]以下结合附图1
‑
3对本申请作进一步详细说明。
[0028]本申请实施例公开一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型。参照图1，一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型包括沉桩模拟实验台、若干根钢管桩模型以及沉桩定位模拟器，沉桩模拟实验台内设有运桩船模型和打桩船模型。
[0029]参照图1，沉桩模拟实验台1包括盒体11、两组横向缩尺12以及两组纵向缩尺13。盒体11为上端开口设置的铁制盒，盒体11开口呈矩形，两组横向缩尺12分别粘接固定于盒体11开口处的两条长边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型，其特征在于：包括沉桩模拟实验台(1)、若干根钢管桩模型(4)以及用于调整所述钢管桩模型(4)扭角和倾斜角的沉桩定位模拟器(8)，所述沉桩模拟实验台(1)包括上端开口设置的盒体(11)以及水平设置于箱体开口边缘的横向缩尺(12)和纵向缩尺(13)，所述横向缩尺(12)与所述纵向缩尺(13)相互垂直设置；所述盒体(11)开口处滑动连接有与横向缩尺(12)平行的横向定位线(5)、与纵向缩尺(13)平行的纵向定位线(6)，所述横向定位线(5)与纵向定位线(6)交错设置。2.根据权利要求1所述的一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型，其特征在于：盒体(11)为铁制盒，所述纵向定位线(6)两端以及横向定位线(5)两端均设置有磁铁(7)，若干所述磁铁(7)均与盒体(11)磁吸固定。3.根据权利要求2所述的一种用于模拟沉桩施工的缩尺模型，其特征在于：所述定位模拟器包括水平架设于盒体(11)开口处的横杆(81)、与所述横杆(81)水平滑动连接的竖杆(82)、与所述竖杆(82)竖直滑动连接的基座(83)以及与所述基座(83)转动连接的连接杆(84)以及供钢管桩模型(4)穿过的套管(85)；所述连接杆(84)在水平面上摆动，所述套管(85)与所述连接杆(84)活动端转动连接，且所述套管(85)在竖直平面上摆动；所述竖杆(82)设置有竖向缩尺(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌晓明，刘辉，许广林，朱子宇，梁伟仁，唐梦生，尹晖，赖桂仁，卢盼，
申请(专利权)人：中铁广州工程局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：