در مطالعات آزمايشگاهي و مدلسازي¬هاي فيزيكي، يكي از دغدغه¬هاي مهندسان عمران ساخت نمونه با يكنواختي بالا در مقياس آزمايشگاهي است. در طي سال¬هاي اخير استفاده از روش بارش ماسه براي تهيه نمونه¬هاي مختلف مانند ساخت مدل خاك براي آزمايشات بارگذاري استاتيكي و ديناميكي بر روي شالوده و ديوار حائل، آزمايشات سانترفيوژ، ميز لرزه و سه محوري بسيار رواج پيدا كرده است. استفاده از سيستم‌هاي بارش رايج جهت تهيه نمونه‌هاي بزرگ‌مقياس با محدوديت‌هايي همراه است. با توجه به مزاياي ذاتي روش بارش ماسه به كمك لوله و به منظور برطرف نمودن مشكلات آن، يك قيف متحرك جهت تأمين يكنواختي جريان ماسه در سيستم تعبيه شده است. براي تنظيم ارتفاع بارش دو روش زير به‌صورت تركيبي طراحي و اجرا شده است. روش اول از لوله‌هاي صلب استفاده‌شده كه پس از بارش در هر دوره، اين لوله صلب با لوله‌اي كوتاه‌تر جايگزين مي‌گردد. روش دوم استفاده از قابليت تنظيم ارتفاع پايه‌هاي نگه‌دارنده سيستم ريل و چرخ است كه در راستاي قائم جابه‌جا مي‌گردد. با در نظر گرفتن تمام عوامل فوق و همچنين با استفاده از امكانات و محدويت¬هاي موجود، سيستم بارش ماسه¬اي متحرك ارائه شده يك سيستم قابل اعتماد بوده كه تكرار پذيري آن بالا است و قادر است با شرايط كنترل ارتفاع و شدت بارش به دامنه وسيعي از مقادير تراكم نسبي دست يابد.

براي انجام مطالعات آزمايشگاهي، بازسازي و تهيه نمونه‌هاي ماسه به‌صورت يكنواخت و تكرارپذير با شرايط موجود در محل ضروري است. در بين سيستم‌هاي تهيه نمونه‌هاي بازسازي‌شده، سيستم بارش ماسه به دليل توانايي در شبيه‌سازي مكانيسم رسوب خاك و قابليت تهيه دامنه وسيعي از نمونه‌هاي كوچك تا بزرگ‌مقياس به‌طور گسترده‌اي موردتوجه قرارگرفته است. استفاده از سيستم‌هاي بارش رايج جهت تهيه نمونه‌هاي بزرگ‌مقياس با محدوديت‌هايي همراه است. با در نظر گرفتن معايب و كاربرد روش‌هاي مختلف و با استفاده از امكانات و محدوديت‌هاي موجود، سيستم بارش متحرك پرده‌اي ماسه جهت بازسازي نمونه‌هاي بزرگ با دانسيته مشخص و با تأكيد بر كاهش زمان موردنياز جهت تهيه نمونه طراحي و اجراشده است. اين سيستم از هشت قسمت اصلي شامل مخزن اصلي، قيف ذخيره خاك ثابت، شلنگ انعطاف‌پذير، قيف متحرك، سيستم ريل و چرخ، لوله‌هاي صلب با طول‌هاي متفاوت و بارشگر پرده‌اي با عرض‌هاي بازشو مختلف و پمپ هوا تشكيل‌شده است و مي‌توان جهت تهيه نمونه‌هاي ماسه در مطالعات مدل‌سازي پي، آزمايش‌هاي كاليبراسيون، مدل‌سازي به كمك سانتريفيوژ، مدل‌سازي به كمك ميز لرزه و آزمايش‌هاي سه محوري استفاده نمود.

پي مركب حلقوي پوسته اي يك پي نوين است كه با بهره گيري از حداقل مصالح داراي حداكثر كارآيي نسبت به پي هاي معمول در رابطه با ظرفيت باربري و رفتار نشست است. اين بهبود عملكرد در خاكهاي سست و پوك قابل توجه است. شكل پي نقش مؤثري در نحوه گسترش تنش در خاك زير پي، تغيير در مكانيزم گسيختگي خاك و ظرفيت باربري يك سيستم شالوده دارا است. محدوديت منابع جهت گيري طراحي ها را به استفاده از روش هاي نوين به منظور بهره گيري از حداقل مصالح براي دستيابي به حداكثر كارآيي سوق داده است. پي هاي مركب با صرفه جويي اقتصادي بالا به استفاده از المان پوسته در پي حلقوي و با لحاظ اثرات اندركنشي آن ها بر روي يكديگر اطلاق مي گردد. مطالعه و بررسي رفتار ژئوتكنيكي پي مركب حلقوي پوسته اي و مقايسه آن با پي هاي حلقوي در اين ادعا انجام شده است. براي رسيدن به اين منظور تعدادي آزمايش بر روي پي هاي مركب حلقوي پوسته اي با زواياي پوسته مختلف به صورت مدلسازي آزمايشگاهي در سه حالت ماسه سست، متوسط و متراكم در دو عمق استقرار سطحي و عمق استقرار برابر با 33/0 قطر پي انجام شده است. براي بررسي اثر وجود تير لبه و همچنين محل قرارگيري آن بر روي ظرفيت باربري پي مركب، از دو نوع پي با زاويه پوسته 120 درجه با تير لبه در دو ناحيه محيطي و مياني استفاده شده است. در حين انجام آزمايش ها و با كمك ابزار دقيق ، داده هاي بار - نشست به دقت ثبت شده است. آماده‌سازي لايه‌هاي ماسه به‌صورت يكنواخت و تكرارپذير با وزن مخصوص مورد نياز، قطعاً پيش‌نياز انجام آزمايش‌هاي قابل اعتماد بر روي نمونه‌هاي بازسازي‌شده ماسه در آزمايشگاه است. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه ظرفيت بار نهايي پي هاي مركب بيشتر از پي حلقوي است و با افزايش زاويه پوسته، مقدار بار نهايي كاهش يافته است. همچنين بازدهي پوسته ها در خاكهاي با تراكم كمتر مطلوب تر است. يك رابطه جهت پيش بيني ظرفيت باربري نهايي پي مركب ارائه شده است. با افزودن تير محيطي به پي مركب ضمن بهبود رفتار اين پي ها در نشست هاي لحظه گسيختگي، افزايش بازدهي پوسته در همه تراكم ها نسبت به پي مركب فاقد تير محيطي مشاهده شده است. بنابراين وجود پوسته و تير لبه در پي حلقوي باعث بهبود و تقويت ظرفيت باربري نهايي ميگردد.

با توجه به استفاده روز افزون از مصالح FRP در تقويت سازه ها و با وجود ضعفهاي موجود در اتصال اين مصالح به المانهاي سازه اي كه به عدم استفاده بهينه از حداكثر ظرفيت اين مصالح منجر مي گردد، نياز به ايجاد تغييراتي در جهت تقويت اين اتصال احساس مي شود. از اين رو در اين اختراع سعي گرديد تا با ارائه فرآيندي جديد و كارآمد با مكانيزم ساده، ارزان، در دسترس و با قابليت اجرايي بسيار بالا نسبت به تقويت اتصال ورقه هاي FRP و سازه هاي مختلف مبادرت گردد. در اين تكنيك با ايجاد يك اتصال مكانيكي با كمك ميخهاي فولادي كه با دستگاه ميخ كوب بتن ايجاد ميگردد بخشي از نيروي برشي اتصال مابين ورق FRP و المان كه در فرآيند¬هاي پيشين تماما به وسيله اپوكسي تامين ميگرديد ، به ميخ ها منتقل گرديده كه اين امر به تقويت اتصال و به طبع آن افزايش ميزان باربري مقطع منجر مي گردد. برخي از مزاياي اين متد شامل: فرآيند اجرايي آسان ، امكان استفاده در تمامي مقاطع بتني و فولادي، قيمت ارزان و امكان اجراي آن در هر زمان، پس از تسليح به ديگر فرآيندها مي باشد.

دستگاه پمپ انتقال و شانكريت بتن جديد با استفاده از يك سيستم هيدروليك توان مورد نياز براي انتقال بتن را از يك موتور ديزل (با الكتروموتور) به سيلندرهاي پمپاژ بتن منتقل مي كند. سيستم پمپاژ بتن در اين دستگاه از نوع پمپ پيستوني به صورت دو سلندر و پيستون متقارن است كه توسط يك لوله ي خميده (لوله اي s شكل) به صورت پيوسته كار پمپاژ بتن را انجام مي دهد، با اين عمل هم مي توان كار بتن ريزي زميني، و هم كار پاشش بتن را بر روي ديواره هاي ساندويچ پانل انجام داد. بنابراين در هزينه زماني، نيروي كارگر، انرژي مصرفي و نيز قيمت تمام شده ساخت مسكن صرفه جويي چشمگيري به عمل خواهد آمد.

دستگاه عمل آوري سريع بتن، دستگاهي است كه به منظور دسترسي سريع به استحكام نهايي بتن (كه پس از طي پروسه 28 روزه بتن به اين حد استحكام مي رسد) به كار مي رود. دستگاه هاي موجود عمل آوري بتن با اعمال دماي بالايي كه توسط محاسبات به دست مي آيد (به نمونه هاي بتن كه در داخل محفظه اين دستگاه قرار مي گيرد) در فرايند استحكام بخشي سرعت داده به طوري كه دوره 28 روزه رابه 6 روز كاهش مي دهد. در اين دستگاه اين پروسه زماني به يك روز كاهش مي يابد به همراه كنترل ساده و دقيق بر رطوبت و دما با شبيه سازي هواي با رطوبت در داخل دستگاه

گاو آهن كج ساق عقب سود موجب كاهش نيروي كشش و افزايش راندمان عمليات خاكورزي مي گردد به اين دليل كه در حالت عقب سو با در نظر گرفتن يك صفحه فرضي عمود بر جهت حركت در خاك ابتدا با حركت رو به جلوي خاكورز برش توسط ساق از سطح خاك شروع شده و با ادامه حركحت حجم خاكي كه توسط ساق برش خورده، با حركت بر روي سطح شيبدار تيغه (تحت زاويه نفوذ) به دليل برش خردن خاك توسط ساق، با انرژي كمتري شكسته و سست شده و به بالا رانده مي شود. در ضمن حركت خاكي كه توسط ساق برش خرده است بر روي تيغه از قسمت بالاي تيغه (كه در عمق كمتري قرار دارد) شروع مي گردد و به ترتيب با افزايش عمق تيغه، خاك در كنار خاك شكسته شده قبلي، شكسته شده و بالا رانده مي شود تا تمام خاك در عمق نهايي شكسته و به طرف بالا رانده شوند. در كل مي توان اينگونه بيان نمود چپون برش و شكسته شدن خاك از سطح خاك شروع شده و به عمق نهايي مي رسد و شكسته شدن خاك از حجم كم (به علت عمق كم) شروع و در ادامه حجم بيشتري به حجم اوليه شكسته شده اضافه مي گردد، اين امر موجب كاهش مصرف انرژي و افزايش كيفيت شكست خاك خواهد شد. طراحي اين گاو آهن براي خاكورزي حفاظتي و باقي گذاشتن بقاياي گياهي در سطح خاك بوده و عمده كاربرد آن در خاك هاي داراي بقاياي سطحي است كه در حالت جلو سو بودن (زاويه لبه ساق با سطح خاك بيشتر از 90 درجه است) هنگام حركت خاكورز در خاك بقاياي گياهي بر روي شيب رو به عقب ساق به سمت بالا حركت مي كنند و در جلوي ساق جمع مي شوند اما در حالت عقب سود بودن ساق (زاويه لبه ساق با سطح خاك كوچكتر از 90 درجه است) بقاياي موجود در جلوي ساق خرد شده و يا به راحتي به دو طرف ساق متمايل شده و در كل بقاياي كمتري در جلوي گاو آهن جمع مي گردد. اين گاو آهن از لحاظ الگوي برش خاك و اصول كاركرد با در نظر گرفتن زاوايي خاص در طرح ساختماني و داشتن ساختار ويژه كه در طراحي و ساخت تيغه هاي آن منظور شده، نياز به نيروي كشش مصرفي كمتري نسبت به گاو آهن هاي مرسوم با همان عرض و عمق كار دارد و ضمنا خاك را در سر جاي خود خرد كرده و آن را زير رو رو نمي كند و آسيب كمتري به ساختمان و دانه بندي خاك مي رساند. از اين لحاظ كه با باقي گذاشتن بقايا بر روي سطح خاك در عين حالي كه خاك سست شده و نفوذپذيري بهتر و پتانسيل نگهداري آب بيشتري را پيدا كرده است، از فرسايش بادي و آبي جلوگيري مي كنند و براي كشت در مناطق ديم و خشك مفيد بوده و همچنين روش مناسبي براي خاك ورزي حفاظتي مي باشد. پس از عمليات خاك ورزي با گاو آهن كج ساق عقب سو سطحي مناسب براي تهيه بستر بذر ايجاد مي شود و نياز به خاك ورزي ثانويه به جزء در مواردي نيست در ضمن مي توان به كنترل علفهاي هرز بواسطه قطع ريشه آنها و كاهش تبخير و اتلاف آب به دليل عدم بر گردانده شدن خاك و شكسته شدن لوله هاي موئينه خاك مي توان اشاره داشت.