技术领域
[0001] 本发明属于教训实训领域，尤其涉及一种沉降观测教学实训装置及使用方法。
相关背景技术
[0002] 土层润湿后承载力下降，会引起上方建筑沉降，在教学时，需要使学员比较直观的了解到土层潮湿后对建筑沉降的影响，以往都是通过文字、语言、图片或者动画进行演示，不够直观，教学效果较差，因此，需要一种沉降观测教学实训装置，使学员能够直观看到建筑沉降与土壤湿度之间的关系并加以实训，从而提高教学效果。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
[0026] 实施例。一种沉降观测教学实训装置，如图1所示，包括底座1，底座1的顶面上设有凹槽2，凹槽2内设有厚度0.6米的土层3，土层3的顶部设有建筑的模型4，模型4或土层3内设有加湿机构5，加湿机构5用于增加土层3湿度，模型4的外侧设有连接底座1检的检测机构6，检测机构6用于测定模型4的沉降程度，模型4的底部设有四个均插入土层3的伸缩轴7，四个伸缩轴7均靠近模型4的外侧壁，四个伸缩轴7位于一个方形的四个角上，伸缩轴7的上端延伸至模型4内并连接有油缸29，油缸29位于模型4内，通过油缸29控制伸缩轴7的伸出长度。
[0027] 所述检测机构6包括与底座1固定的激光发生装置8和模型4固定的标尺9，激光发生装置8发出的光束照射到标尺9上。所述检测机构6有四个，四个检测机构6围绕模型4周向分布，四个检测机构6可以分别检测模型4在四个方向上的沉降程度。
[0028] 所述加湿机构5包括位于模型4下部的四个容腔10，四个容腔10分布在同一水平面上且对应于模型4底部不同区域，容腔10的底面上设有多个排水孔11，容腔10上连接有支管12，支管12上设有阀门13；加湿机构5还包括连接各个支管12的总管14。可将总管14连接至市政水管，通过对各个阀门13的控制，可以使模型4的底部局部位置出水或全面出水，不同出水情况下模型4的不同沉降状态。
[0029] 所述土层3的下方设有加热机构15，加热机构15为电加热板。底座1的底部设有加热槽，加热机构15固定在加热槽的底面上，加热机构15的下方设有填充加热槽的隔热材料16。加热机构15不会被水淋湿，使用寿命增加。
[0030] 所述底座1上设有两个松土单元，两个松土单元分别位于底座1的两侧。松土单元包括位于底座1一侧的振动板17，振动板17的外侧设有振动电机18，振动板17的内侧设有九个矩形阵列排布的振动棒19，振动棒19三排、三列，振动棒19的内侧端水平插入到凹槽2中，振动棒19与底座1间隙配合，间隙量应超过振动棒19的振幅。振动棒19上设有胶套20，胶套20的一端与振动棒19的内侧端固定，胶套20的外侧端与凹槽2的内壁固定。胶套20在自然状态下为波纹管形，当振动棒19向内移动到极限位置时，胶套20被拉直成圆柱形，并保持与振动棒19贴合，消除振动板19与土壤之间的空隙，使振动效果好，通过胶套20避免土壤被振动棒19带出底座1，可以保持场地卫生良好。
[0031] 振动板17的上下侧均设有与水平的延伸板21，延伸板21与底座1固定，延伸板21的内侧设有导轨22，导轨22通过滑块23连接转接板24，导轨22与滑块23滑动连接，转接板24上设有滑条30，滑条30的长向与导轨22的长向垂直，滑块23的内侧壁上设有与滑条30配合的滑槽，使得转接板24与滑块23之间也是滑动连接。
[0032] 上下转接板24之间设有三列、每列两根的竖向导柱25，三列排竖向导柱25分别穿过三列振动棒19，振动棒19的上侧设有第一挡板26，振动棒19的下侧设有第二挡板27，第二挡板27与振动棒19之间设有套在对应竖向导柱25上的弹簧28。
[0033] 沉降观测教学实训装置的使用方法：
[0034] 初始状态下，振动板17远离底座1，使振动棒19从模型4的下方移开，避免对模型4的沉降造成影响。
[0035] 1)、通过加湿机构5增加土层3湿度，通过检测机构6测定模型4的沉降程度，使学员理解地下水对地基承载力的影响。具体的为，多个教学实训装置进行对比，不同教学实训装置中，相同位置的容腔10中注入不同水量，对比模型4之间的沉降状态；或者相同的水量，注入不同位置的容腔10中，对比模型4之间的沉降状态。
[0036] 2)、在土层3含水量不变的情况下，通过改变伸缩轴7的长度，再来测定模型4的沉降程度，使学员理解支撑桩对地基承载力的影响。
[0037] 3)、通过在模型4上放置不同质量的重物，使学员理解超载对建筑沉降的影响。
[0038] 在教学实训完毕后，利用起吊设备吊起模型4，开启加热机构15，烘干土层3。启动振动电机18，将向内推动振动板17，使振动棒19深插入土层3中，振动电机18通过振动板17带动振动棒19高速抖动，使压紧硬化的土层3重新松弛，便于下次教学实训。由于振动棒19在上下左右前后方向上均可移动，振动棒19的振动幅度大，松土效果好。
