一种袋装砂井室内试验模型的制作方法

1.本实用新型涉及袋装砂井技术领域，具体涉及一种袋装砂井室内试验模型。


背景技术：

2.袋装砂井作为重要的软土地基处置手段，其加固地基的效果除了需要现场监测检验外，还需进行室内模型试验；目前，在实际工程中，袋装砂井的加固原理是：在软土地基中挖出若干圆柱形深孔，孔径为5cm-10cm不等，深孔要深入软土层中，然后在深孔中放置砂袋构成袋装砂井，此时软土中的水在软土上部荷载的作用下渗流进入袋装砂井中，并沿着袋装砂井从地表排出；未构建袋装砂井之前，软土中的水只能沿着土层向上或者向下排出，水在软土中渗流距离很长，由于软土的渗流能力较差，软土在自然条件下排水效率很差；构建袋装砂井后，软土中的水只需渗流进入临近的袋装砂井中即可流出软土，再从袋装砂井中排至底面，此时软土中的水渗流距离大幅度缩小，因而增加了软土的排水效率。
3.袋装砂井中砂子的粒径大小、软土的饱和程度以及软土的种类，直接影响着使用袋装砂井时软土的排水效率，而工作人员必须经过大量的试验才能得到不同的软土所适合的砂子的粒径；但是在室外进行袋装砂井试验时，因为不可控因素太多，因此并不能得到非常准确地试验数据，而且室外进行袋装砂井试验时，试验的操作难度大，程序繁琐，试验成本巨大，试验所用的物品不能进行回收，造成了严重的浪费。
4.因此，本领域人员亟需一种结构简单、制作便捷、利于大规模制作的袋装砂井的室内试验模型。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供一种袋装砂井室内试验模型。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种袋装砂井室内试验模型，包括支撑筒、过滤层、纱网层和护筒，过滤层、纱网层和护筒自内而外依次套设于支撑筒的外壁上，支撑筒内部设有透水石，透水石设于支撑筒内部贴近支撑筒底部的位置，支撑筒内填入有实验砂，实验砂处于支撑筒内透水石的上方，支撑筒的设置满足实验砂不会自支撑筒筒壁向外掉出。
7.优选的，所述支撑筒采用网格孔径小于实验砂最小粒径的金属网材料制成。
8.优选的，所述过滤层采用滤纸材料制成。
9.优选的，所述试验模型还包括固定胶带，固定胶带设于支撑筒的底部，固定胶带将支撑筒底部、过滤层底部、纱网层底部和透水石底部固定在一起。
10.优选的，所述透水石的形状与支撑筒的内部截面积相适应。
11.较之现有技术，本实用新型的优点在于：
12.本实用新型通过设置支撑筒、过滤层、纱网层、护筒、透水石等结构构设出能够进行室内袋装砂井试验的试验模型，本实用新型采用的零件结构简单，且相互间相对独立，方便制作和更换，还可以根据实际试验需要改变尺寸大小，方便技术人员的使用，相较于现有
技术，具有结构简单、制作便捷、使用方便的优点。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型中支撑筒的结构示意图；
16.图3为本实用新型中过滤层的结构示意图；
17.图4为本实用新型中纱网层的结构示意图；
18.图5为本实用新型中护筒的结构示意图。
19.附图标记：1、支撑筒；2、过滤层；3、纱网层；4、护筒；5、透水石；6、实验砂；7、固定胶带。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.实施例：参照图1～5，本实施例提供一种袋装砂井室内试验模型，包括支撑筒1、过滤层2、纱网层3和护筒4，本实施例中，支撑筒1、过滤层2、纱网层3和护筒4均呈顶底部开放式设置的圆柱状结构，其中，支撑筒1采用金属网材料卷制而成，过滤层2采用滤纸材料卷制而成；过滤层2、纱网层3和护筒4自内而外依次套设于支撑筒1的外壁上，支撑筒1内部设有透水石5，透水石5设于支撑筒1内部贴近支撑筒1底部的位置，透水石5的形状与支撑筒1的内部截面积相适应，满足能够恰好封堵支撑筒1的底部开口，使得支撑筒1在透水石5的作用下形成底部封闭顶部开放的圆柱状结构；支撑筒1内填入有实验砂6，实验砂6的粒径宜取1.18mm-2.36mm，实验砂6处于支撑筒1内透水石5的上方，以此保证实验砂6在透水石5的阻挡下不会自支撑筒1的底部掉出，同时，支撑筒1的设置满足实验砂6不会自支撑筒1筒壁向外掉出，即制作支撑筒1的金属网材料的网格孔径小于实验砂6最小粒径；本实施例中，为保证实验的正常进行，支撑筒1的高度、过滤层2和纱网层3的高度均应大于使用该试验模型的加固土样高度，护筒4的高度应小于支撑筒1、过滤层2和纱网层3的高度，但需要大于使用该试验模型的加固土样高度。
22.该试验模型还包括固定胶带7，固定胶带7设于支撑筒1的底部，固定胶带7将支撑筒1底部、过滤层2底部、纱网层3底部和透水石5底部固定在一起，以此令支撑筒1、过滤层2、纱网层3和透水石5形成一个整体，本实施例中，固定胶带7的胶合方法可采用现有技术中常见的十字交叉兜底粘贴法，以此进一步加强牢固性；同时，根据实际需求，可通过在支撑筒1、过滤层2和纱网层3之间增设胶带等其它具有粘粘效果的物品，用于进一步加强其整体的结构强度；因为护筒4主要起到的是保护作用，防止在试验时该试验模具不会被填入的土层
挤压变形，因此不需要特别使用固定胶带7将其与纱网层3连接，只需要套设于纱网层3外部即可。
23.本实用新型的工作原理，在制作该试验模型时，首先将支撑筒1竖直放置于承载面上，再将透水石5水平放入支撑筒1的底部，然后将过滤层2套在支撑筒1外侧，再将纱网层3套在过滤层23外侧，之后使用固定胶带7将支撑筒1底部、过滤层2底部、纱网层3底部和透水石5底部固定在一起；之后选择适量的实验砂6，将实验砂6均分层5层，按层依次倒入支撑筒1内，且在每层实验砂6倒入支撑筒1内后轻微敲打纱网层3外侧才可继续倒入下层实验砂6，以此来防止实验砂6挂在支撑筒1筒壁上，保证实验砂6充分填充在支撑筒1内，实验砂6填充完毕后，最后将护筒4套在纱网层3外侧，且保证护筒4底面与纱网层3底面共面即可，此时，该试验模型即制作完成；在使用该试验模型进行试验时，试验所需用到的模型箱或者模具底部应开设置有出水孔，且出水孔孔径应小于透水石5的直径，之后将该试验模型放入所需用到的模型箱或者模具内，令透水石5正对模型箱或模具内的出水孔，从而方便试验人员收集所排出的水，之后再向填入模型箱或者模具中填入土层并进行压实，最后将护筒4从土中缓速旋转拔出；在使用该试验模型进行室内袋装砂井试验后，可将该试验模型的所有零件进行拆卸清洗，过滤层2可用滤纸重新制作更换；在试验过程中，试验人员可记录实验砂6的粒径、支撑筒1的直径和填入的土层高度，并根据一段时间内排水量的大小或者土层下降的高度作为袋装砂井性能的判断依据。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。