عنوان اختراع: "مسلح كننده سلولي خاك داراي اتصالات دوخت ماشيني و المانهاي كششي ويژه". زمينه فني: مهندسي عمران و بهسازي خاك. مهم ترين مشكلات فني موجود در مسلح كننده هاي سلولي مشابه: 1-ضعف اتصالات مسلح كننده خاك كه منجر به گسيختگي اتصالات پيش از المان ها در سطوح تنشها و كرنشهاي زياد شده و افت قابليتهاي مكانيكي مجموعه را به دنبال دارد. 2-استفاده از ژئوتكستايل بي بافت در ديواره هاي مسلح كننده كه منجر به افت سختي خاك مسلح در سطوح تنش هاي كم خواهد شد.3-عدم امكان توليد نمونه بهينه براي پروژه هاي مختلف. ارائه راه حل در اختراع حاضر: اولاً از منسوجات داراي طرح بافت و مقاوم در برابر پوسيدگي به عنوان المان ها استفاده شده لذا تنوع پذيري در پارامترهاي مكانيكي مقدور است؛ ثانياً اتصالات منسوجات صنعتي از نوع دوخت ماشيني مقاوم است و در مجموعه سه بعدي متشكل از سلول هاي منسجم و متصل به يكديگر امكان بسيج شدن كل مقاومت كششي المانها در فرآيند باربري خاك مسلح در سطوح تنشهاي زياد امكانپذير است و اتصالات زودتر از المانها گسيخته نميشوند و اين موضوع منجر به افزايش قابليتهاي باربري و سختي توده خاك مسلح شدهاست؛ ثالثاً سبك توليد اين مسلح كننده انعطاف پذير است لذا ميتوان با هر هندسه اي (اعم از ابعاد، شكل و تراكم سلولها) آن را طراحي كرد و مسلح كننده اختصاصي و بهينه براي هر پروژه توليد نمود.

دستگاه مدلسازي فيزيكي جهت مطالعه حركت گاهواره اي پي سازه ها، عمدتا با هدف مدلسازي فيزيكي مسائل بارگذاري مونوتونيك و سيكلي جانبي بر سيستم سازه و پي با قابليت تنظيم ارتفاع و جرم، ساخته شده و قابليت مطالعه رفتار سيستم را تحت شرايط مختلف بستر زيرين، نظير انواع خاك مسلح شده و .... را دارد. همچنين طراحي سازه و پي به گونه اي بوده كه مشكلات و محدوديت هاي اجرايي براي بررسي بسياري از پارامترها برطرف شده است .

يكي از دشوارترين مسائل در مباحث مربوط به ابزار دقيق و اندازه‌گيري‌هاي آزمايشگاهي، اندازه‌گيري فشار خاك مي‌باشد. سلول هاي فشار عموماً براي اندازه‌گيري تنش در داخل محيط خاك و يا فشار تماسي خاك بر روي سازه‌ها به كار برده مي‌شوند. ليكن كاليبراسيون اين سنسورها داراي مشكلات قابل توجه مي‌باشد. عموماً عمليات كاليبراسيون با استفاده از فشار مستقيم و كنترل‌شده سيال مانند هوا و يا جيوه انجام مي‌گردد. البته اين ضرايب كاليبراسيون پس از چند مرحله آزمايش (چند سيكل بارگذاري باربرداري) تغيير مي‌كند. همچنين ممكن است رفتار بارگذاري و باربرداري متفاوت باشد و در مرحله باربرداري رفتار غيرخطي داشته باشد و يا در بارگذاري مجدد رفتار مشابه بارگذاري اوليه نبوده و غيرخطي باشد (به علت ايجاد كرنش پس‌ماند در صفحه حسگر) از جمله مشكلات ديگر، خصوصاً در مورد فشار در مرز سازه و خاك اين است كه در حالت وجود فشارهاي مماسي (برش) در خاك، اختلال در نتايج فشار نرمال به چشم مي‌خورد. با توجه به وجود مشكلات فني ذكر شده اقدام به ساخت سلول اندازه‌گيري فشار خاك به همراه قطعه مورد استفاده در كاليبراسيون گرديد كه قابليت اندازه‌گيري فشار استاتيكي و ديناميكي خاك را داراست. از طرف ديگر اين سلول از لحاظ هزينه تمام شده نيز بسيار مقرون به صرفه است.

سيستم حاضر، با هدف مدلسازي فيزيكي مسائل بارگذاري و باربري فنداسيونهاي مسلح و غير مسلح تحت بارهاي محوري استاتيكي و يا سيكلي طراحي و ساخته شده است. اين سيستم ضمن رفع نقائص و نقاط ضعف سيستمهاي پيشين، از آخرين امكانات روز جهت مطالعه رفتار كمي و كيفي فونداسيونها بهره مي جويد. اين دستگاه قادر است مدلهاي فيزيكي كوچك مقياس را تحت شرايط بارهاي قائم و جانبي تست نمايد. بارهاي وارده ممكن است مونوتونيك يا سيكلي باشند. سيستم ديتالاگر موجود در آزمايشگاه امكان نصب ابزارهاي مختلف در مدل را فراهم مي سازد. دستگاه همچنين مجهز به سيستم بارش ماسه براي ساخت يكنواخت و همگن خاكهاي دانه اي مي باشد. اعمال نيرو توسط جكهاي پنوماتيك انجام مي پذيرد. از اين دستگاه براي مطالعه رفتار ديوارهاي حائل، لوله هاي مدفون، تونل و پي سطحي بر روي خاك مسلح مي توان استفاده نمود.

يكي از مراحل مهم در مطالعات آزمايشگاهي، چگونگي آماده سازي نمونه مي باشد، چرا كه روشهاي مختلف ساخت نمونه خاك (Reconstitution method) روي بافت و در نتيجه روي پاسخ تنش- كرنش خاك تأثير مي گذارد. روشهاي مختلفي براي ساخت مدل زمين وجود دارد. مي‌توان از تراكم (خشك يا مرطوب)، ارتعاش و بارش (در هوا يا در آب) جهت آماده‌سازي خاك هاي ماسه‌اي در آزمايشگاه استفاده نمود. با توجه به مزايا، معايب و كاربردهاي روشهاي مختلف و با هدف حصول دانسيته مشخص، تكرارپذيري شرايط ساخت نمونه، تسهيل و تسريع نمونه سازي و جنس خاك در بسياري از موارد ممكن است روش بارش در هوا جهت ساخت مدل زمين انتخاب گردد. ضمن اينكه، مزاياي تكنيك بارش در هوا جهت آماده‌سازي نمونه‌هاي دانه‌اي خشك با دانه بندي يكنواخت نسبت به ساير روشها موجب گرديده امروزه محققين بسياري از اين تكنيك بهره ببرند. \\"سيستم بارش مكانيزه جهت تهيه نمونه‌هاي همگن ماسه در آزمايشگاه\\" به سبب مكانيزه بودن آن، ضمن تسهيل، تسريع و افزايش دقت نمونه سازي، جهت آماده‌سازي نمونه‌هاي دانه‌اي خشك با دانه بندي يكنواخت براي پژوهشگران قابل استفاده خواهد بود. در اين سيستم با افزايش تعداد لايه هاي بارش شده و كاهش ضخامت هر لايه در حد ممكن، به يك نمونه ي همگن دست خواهيم يافت. از سويي ديگر سرعت حركت مخزن بارش و بسياري آيتم هاي ديگر نيز توسط كنترلر طراحي شده براي سيستم، قابل تعيين توسط كاربر خواهد بود.

مورد اختراع اينجانبان نوعي از مسلح كننده هاي سه بعدي خاك به شمار مي رود كه از طريق برش و اتصال تايرهاي فرسوده به يكديگر با آرايشي خاص توليد مي شود و ايده ي آن با دو رويكرد عمده ي ژئوتكنيكي (با هدف بهسازي خاك از طريق افزايش ظرفيت باربري و كاهش نشست در كنار بهبود ساير ويژگي هاي آن) و نيز زيست محيطي (به جهت استفاده از ويژگي هاي سودمند تايرهاي فرسوده و تبديل ضايعات تايرهاي فرسوده به محصولي با قابليت هاي بسيار كاربردي و رهايي از مشكلات ناشي از انباشت ضايعات تاير در طبيعت) شكل گرفته است. اين نوع مسلح كننده به لحاظ مجموعه ي متشكل از سلول هاي تايري با مكانيزم جالبي قادر است با ايجاد محصوريت در توده خاك و نيز ايجاد اصطكاك جانبي بين ذرات خاك و ديواره هاي تاير، لايه ي خاك مسلح شده را به يك دال نسبتاً مقاوم تبديل نمايد و با توزيع و پخش بارهاي وارده در سطوح وسيع تر منجر به افزايش چشمگير ظرفيت باربري خاك و به تبع آن كاهش نشست و تبديل عمده نشست ها به حالت هاي الاستيك شده و گامي اساسي در جهت بهسازي زيست محيطي خاك بردارد. از موارد كاربرد آن مي توان به زيرسازي و روسازي راه ها (در لايه هاي مختلف از بستر تا رويه) و بهسازي لايه هاي زيرين ريل هاي راه آهن، بهسازي خاك زير پي ها، يكپارچه سازي سطح فوقاني لايه هاي خاك محوطه هاي شمع كوبي شده (با ايجاد دال يكپارچه خاك مسلح شده)، پايدارسازي شيب ها، ديوارهاي حائل، جلوگيري از فرسايش خاك، تسليح آسفالت و تمامي موارد مشابه در بهسازي خاك اشاره نمود.