CN213303366U - 一种桩基础教学实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型创新地提供了一种桩基础教学实训装置，包括桩身钢筋骨架、桩护筒、桩承台模板系统、桩承台钢筋骨架、柱插筋系统；桩身纵向钢筋和柱插筋均需要锚固在桩承台钢筋笼内，锚固长度及锚固方式符合要求，本实训装置的模板系统采用榫卯结构连接，无需采用铁钉钉固，提高了本教学实训装置的使用寿命；本实用新型的优点在于提供了一种可循环使用的桩基础教学实训装置，方便师生在开展桩基础教学实训教学活动中，深刻理解桩基础的构造组成与受力原理，解决桩基础的实训操作难题，全面提升学生关于桩基础的实践动手能力。

Description

一种桩基础教学实训装置

技术领域

本实用新型涉及基础教学实训装置，尤其涉及一种桩基础教学实训装置。

背景技术

随着新型城镇化的逐步推进，建筑物越建越高，桩基础成为了绝大部分建筑不可或缺的基础形式之一，在高层建筑和超高层建筑中的运用越来越广泛。在建筑业的转型和发展的道路上，我国建筑业正在朝着绿色施工、精细化施工方向不断前行。而制约建筑业转型和发展的众多因素中，起决定因素的是建筑施工管理人才。从事建筑业的人才主要来源于建筑类专业院校。纵观我国建筑类高校课堂，绝大部分课堂仍然是专业教师借助多媒体课件唱独角戏，学生对教学课堂教学的兴趣低迷，无法主动参与到课堂中去，甚至课堂上出现睡觉、开小差等现象。以桩基础为例，课堂上专业教师介绍的构造原理、受力分析、力学计算、配筋计算等内容，学生只是为了应付考试而学习，学生在大学期间根本没有条件见识桩基础的真实面目，更加不了解这种基础的施工过程，仅凭课堂教学和教师的讲解，考过就忘，毕业后没有一点相关专业知识和技能，究其原因是课堂教学中缺乏相应的教学教具。建筑相关专业课程的实践性非常强，需要让学生成为课堂教学的主体，教师提供合适的教学设备，让学生通过操作这些教学设备积极主动的参与到课堂中去，实现沉浸式学习，在探索中积累专业知识，在实践中形成专业技能。因此，就桩基础课堂教学而言，急需要开发一款桩基础教学实训装置，该装置的构造原理严格参照国家现行规范：《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008），并根据现行教科书中桩基础中的构造要求进行设置，这样，课堂上，学生可以将该装置与规范、教科书中的相关内容进行实物学习与对比学习，加深学习印象。然后将该装置全部拆散，让学生根据施工图纸把该装置重新组装起来，锻炼学生的工程量算量能力与实践动手能力。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有教育技术中的不足，提供一种结构合理，方便教学与实训的桩基础教学实训装置。

桩基础教学实训装置，包括桩身钢筋骨架（1）、桩护筒（2）、桩承台模板系统（3）、桩承台钢筋骨架（4）、柱插筋系统（5），其特征在于，所述桩护筒（2）是桩身混凝土浇筑成形的模板系统，桩护筒（2）一般采用埋地安装，四周围用泥土填筑密实，以承受桩身及上部承台传来的荷载；所述桩身钢筋骨架（1）由桩身纵向钢筋（11）、箍筋（12）和加强钢筋（13）组成，桩身钢筋骨架（1）安装在桩护筒内；所述桩承台模板系统（3）由横向模板（31）和纵向模板（32）组成，是桩承台混凝土浇筑成形的模板系统；所述桩承台钢筋骨架（4）由承台横向封闭箍筋（41）和承台纵向封闭箍筋（42）组合而成，是桩承台的主要受力构件；所述柱插筋系统（5）是上部结构柱与桩承台的连接部分，由柱纵向钢筋（51）和柱箍筋（52）组成。

作为优选：所述横向模板（31）两端设置了榫接接头（34），榫接接头（34）的规格尺寸与纵向模板（32）上开凿的榫槽（33）尺寸相适应，以便于榫接接头（34）顺利插入榫槽（33）内，形成密封的矩形承台模板，同时在榫接接头（34）的末端还设置了自锁榫槽（35），自锁榫槽（35）是四楞台形状通槽，承台模板拼装好以后用四楞台形状销钉（36）插入自锁榫槽（35）内，用木锤敲打销钉（36）截面尺寸较大的一端，将整个模板系统安装牢固。

作为优选：所述桩身纵向钢筋（11）顶部应插入桩承台钢筋骨架（4）内一定深度，确保桩身钢筋骨架（1）与承台钢筋骨架（4）在混凝土的握裹下形成受力整体。

作为优选：所述柱纵向钢筋（51）底部设置90°弯钩，并将柱纵向钢筋（51）的90°弯钩深入桩承台钢筋骨架（4）底部钢筋的上部绑扎牢固。

本实用新型的有益效果是

在教学活动开展过程中，可以将本教学实训装置作为桩基础教学实训课堂上的教学教具来使用，上课过程中，将上课地点安排在本装置安放位置，让学生身临其境桩基础在建筑物中所处的位置，然后专业教师对照实物（桩基础教学实训装置）和国家规范《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）、桩基础相关教材讲解桩基础的构造组成、传力路径、施工顺序与施工方法，帮助学生深入理解桩基础在建筑物中的作用，帮助学生认识与理解《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）与教材中关于桩基础的相关知识，加深关于桩基础构造原理的认知，全面提升学生关于桩基础读图识图的能力，并帮助学生消化桩基础的细部构造。

与此同时，本教学实训装置更是一个可循环操作的实训装置，当学生理解了桩基础的构造原理及构造组成以后，即可把本装置全部拆卸下来，然后结合该装置的施工图纸，按照既定的施工顺序，将各个组成部分组装成为一个完成的桩柱基础，在组装过程中学习与积累桩基础工程施工经验，包括桩护筒施工、桩身钢筋骨架绑扎、桩身钢筋骨架安装、承台钢筋骨架绑扎、承台钢筋骨架安装、承台模板安装、柱纵向钢筋安装与固定，柱箍筋安装等全过程桩基础安装施工实训。

当本装置安装完毕后，本教学实训装置还可以作为桩基础质量检验的教学实训装置来使用，根据建筑工程质量验收规范的相关要求，借助钢卷尺、经纬仪等测量工具，检验组装好的教学实训装置中的钢筋间距、箍筋位置、模板紧固程度、钢筋绑扎情况、箍筋加密区长度与位置等等，让学生在校积累工程验收经验，为今后从事质量检测工作做好准备。

附图说明

图1 桩基础教学实训装置示意图；

图2 桩护筒示意图；

图3 桩身钢筋骨架示意图；

图4 桩承台模板示意图；

图5 桩承台钢筋骨架示意图；

图6柱钢筋骨架示意图；

附图标记说明：1.桩身钢筋骨架、2.桩护筒、3.桩承台模板系统、4.桩承台钢筋骨架、5.柱插筋系统、11.桩身纵向钢筋、12.箍筋、13.加强钢筋、31.横向模板、32.纵向模板、33.榫槽、34.榫接接头、35.自锁榫槽、36.四楞台形状销钉、41.承台横向封闭箍筋、42.承台纵向封闭箍筋、51.柱纵向钢筋、52.柱箍筋。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

如图1至图6所示，这种集教学与实训于一体的桩基础教学实训装置包括桩身钢筋骨架（1）、桩护筒（2）、桩承台模板系统（3）、桩承台钢筋骨架（4）、柱插筋系统（5），其特征在于，所述桩护筒（2）是桩身混凝土浇筑成形的模板系统，桩护筒（2）一般采用埋地安装，四周围用泥土填筑密实，以承受桩身及上部承台传来的荷载；所述桩身钢筋骨架（1）由桩身纵向钢筋（11）、箍筋（12）和加强钢筋（13）组成，桩身钢筋骨架（1）安装在桩护筒内；所述桩承台模板系统（3）由横向模板（31）和纵向模板（32）组成，是桩承台混凝土浇筑成形的模板系统；所述桩承台钢筋骨架（4）由承台横向封闭箍筋（41）和承台纵向封闭箍筋（42）组合而成，是桩承台的主要受力构件；所述柱插筋系统（5）是上部结构柱与桩承台的连接部分，由柱纵向钢筋（51）和柱箍筋（52）组成。

作为优选：所述横向模板（31）两端设置了榫接接头（34），榫接接头（34）的规格尺寸与纵向模板（32）上开凿的榫槽（33）尺寸相适应，以便于榫接接头（34）顺利插入榫槽（33）内，形成密封的矩形承台模板，同时在榫接接头（34）的末端还设置了自锁榫槽（35），自锁榫槽（35）是四楞台形状通槽，承台模板拼装好以后用四楞台形状销钉（36）插入自锁榫槽（35）内，用木锤敲打销钉（36）截面尺寸较大的一端，将整个模板系统安装牢固。

作为优选：所述桩身纵向钢筋（11）顶部应插入桩承台钢筋骨架（4）内一定深度，确保桩身钢筋骨架（1）与承台钢筋骨架（4）在混凝土的握裹下形成受力整体。

作为优选：所述柱纵向钢筋（51）底部设置90°弯钩，并将柱纵向钢筋（51）的90°弯钩深入桩承台钢筋骨架（4）底部钢筋的上部绑扎牢固。

桩基础教学实训装置在教学中的运用

在教学活动开展过程中，可以将本教学实训装置作为桩基础教学实训课堂上的教学教具来使用，上课过程中，将上课地点安排在本装置安放位置，让学生身临其境桩基础在建筑物中所处的位置，然后专业教师对照实物（桩基础教学实训装置）和国家规范《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）、桩基础相关教材讲解桩基础的构造组成、传力路径、施工顺序与施工方法，帮助学生深入理解桩基础在建筑物中的作用，帮助学生认识与理解《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）与教材中关于桩基础的相关知识，加深关于桩基础构造原理的认知，全面提升学生关于桩基础读图识图的能力，并帮助学生消化桩基础的细部构造。

实训时，本实训装置可以开展桩基础安装实训、桩基础隐蔽前检查验收实训和桩基础混凝土浇筑实训

2.桩基础教学实训装置的安装实训方法

步骤一：测量放线，根据设计图纸及现场安装条件，在需要进行本教学实训装置的位置进行测量放线，将桩基础的定位轴线、桩中心线、柱外轮廓线、桩承台外轮廓线放出来，并弹线。

步骤二：安装护筒，根据放出的桩中心线，挖出桩身所在区域土体，然后将桩护筒安装在开挖好的桩孔内，考虑实训方便，也可以事先将桩护筒直接买在土体内，或者采用砖等材料砌筑桩护筒。

步骤三:桩身钢筋骨架绑扎与安装，按照桩身钢筋骨架的施工图，依次将桩身钢筋和箍筋绑扎固定成圆柱形截面，并在适当位置设置三角形加强钢筋，确保整个桩身钢筋骨架牢固；然后借助小型起重设备将桩身钢筋骨架吊起，安装在桩护筒内，以模拟真实工程中桩身钢筋骨架安装的施工过程。

步骤四：桩承台钢筋骨架绑扎与安装，根据施工图纸，将桩承台纵向封闭箍筋和横向封闭箍筋安装成为四棱柱桩承台，并绑扎牢固，并借助小型起重设备吊装承台钢筋骨架，安装至装饰钢筋骨架的顶端，注意不得将伸出的桩身纵向钢筋压弯。

步骤五：安装承台模板，根据所放承台外轮廓线，将承台纵向模板和承台横向模板拼接起来，并通过销钉加固，形成牢固的承台模板系统。

步骤六：安装柱钢筋骨架，将事先加工好的柱插筋按照所放柱外轮廓线的位置，插入桩承台底部钢筋的顶部，并绑扎牢固，让后将柱箍筋套入柱插筋上，绑扎牢固，这样整个实训装置就安装好了。

桩基础教学实训装置进行隐蔽前检查验收实训

桩基础按照前述实训流程安装好以后，根据设计图纸及相关施工规范，全面检查桩基础模板的位置是否正确、桩身纵向钢筋保护层厚度是否满足要求、柱截面尺寸是否正确、柱插筋在桩承台钢筋笼中的锚固深度是否符合要求，柱插筋端部弯锚直段长度是否足够、桩身钢筋伸入承台钢筋笼内的长度是否符合要求等，，检查无误后填写隐蔽前检查验收单。

当所有实训进行完毕后，即可拆除模板，将所有器材清晰干净，分类堆放，以便循环使用。特别说明的是，混凝土浇筑阶段对实训室的环境卫生有一定影响，混凝土浇筑也是比较容易掌握的施工工艺，学校可以根据实际情况有选择性的开展本项目实训。

Claims (3)

1.一种桩基础教学实训装置，包括模桩身钢筋骨架（1）、桩护筒（2）、桩承台模板系统（3）、桩承台钢筋骨架（4）、柱插筋系统（5），其特征在于：桩护筒（2）是桩身混凝土浇筑成形的模板系统，桩护筒（2）一般采用埋地安装，四周围用泥土填筑密实，以承受桩身及上部承台传来的荷载；所述桩身钢筋骨架（1）由桩身纵向钢筋（11）、箍筋（12）和加强钢筋（13）组成，桩身钢筋骨架（1）安装在桩护筒内；所述桩承台模板系统（3）由横向模板（31）和纵向模板（32）组成，是桩承台混凝土浇筑成形的模板系统；所述桩承台钢筋骨架（4）由承台横向封闭箍筋（41）和承台纵向封闭箍筋（42）组合而成，是桩承台的主要受力构件；所述柱插筋系统（5）是上部结构柱与桩承台的连接部分，由柱纵向钢筋（51）和柱箍筋（52）组成。

2.根据权利要求1所述一种桩基础教学实训装置，其特征在于：所述桩身纵向钢筋（11）顶部应插入桩承台钢筋骨架（4）内一定深度，确保桩身钢筋骨架（1）与承台钢筋骨架（4）在混凝土的握裹下形成受力整体。

3.根据权利要求1所述一种桩基础教学实训装置，其特征在于：所述柱纵向钢筋（51）底部设置90°弯钩，并将柱纵向钢筋（51）的90°弯钩深入桩承台钢筋骨架（4）底部钢筋的上部绑扎牢固。

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