一種非對稱配重的靜載測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程基粧與地基承載力檢測技術領域，特別是一種非對稱配重的靜載測試裝置。
【背景技術】
[0002]國內(nèi)現(xiàn)有關于靜載測試裝置與方法的研究在提高試驗效率及安全性方面獲得了一定的進展，尤其是大噸位和超大噸位裝置取得如下成果:
(I)中國專利申請?zhí)?01510385480.2，介紹了一種粧基靜載試驗裝置，通過設計壓粧配重塊的形狀使得壓粧配重塊之間的落放位置固定，使得整個壓粧結構重心在千斤頂處，解決了堆載法大量堆載的平衡點問題，令壓重平臺的穩(wěn)定性和安全性有所提高。該裝置配重塊為異形結構，需要特殊定制，成本增加，影響其推廣應用。
[0003](2)中國專利申請?zhí)?01310395741.X，介紹了一種超大噸們靜載試驗裝置，可完成30000kN?50000kN級別的超大噸位靜載試驗。該裝置包括壓重平臺組件、用于支撐該壓重平臺組件的支撐組件以及設于壓重平臺組件下方的粧帽和載荷施加及測量組件，其結構復雜，技術要求高，實施難度大、工期長。
[0004](3)中國專利申請?zhí)?00610012888.6，介紹了一種復合堆載試驗方法，采用堆載重塊做壓重平臺支座，并與壓重平臺機械地連成一個整體。支座的堆載重塊也成為靜載試驗的荷重，減少了壓重平臺上的荷重并降低了整體荷重的重心高度，提高了壓重平臺的整體性和安全性。該方法總配重并未減少，壓重平臺支座與壓重平臺的機械連接會增加試驗時間和成本。
[0005]巖土工程基粧與地基承載力靜載測試由于其配重大(數(shù)十噸到數(shù)千噸，且有越來越大的趨勢)，測試時間及成本主要由堆載配重控制。而傳統(tǒng)靜載測試裝置主要存在以下幾個問題:
1、現(xiàn)有配重方式均為對稱配重，即設計荷載與配重荷載相等(理想狀態(tài)無荷載耗損)，測試難度及成本隨設計荷載增加而提高；
2、配重噸位較大的靜載測試易受各種限制(如壓重平臺主梁承載力、場地條件、安全性等方面限制)，現(xiàn)場無法實施或實施難度極大，技術要求高；
3、壓重平臺支架對地基承載力要求較高，若地基承載力不足，壓重平臺容易傾斜甚至倒塌，輕則測試失敗，重則造成設備損壞和人員傷亡；
4、堆載重心高，裝置整體穩(wěn)定性差，可靠度低；
5、配重較大時堆載時間長，人力成本高，測試進度慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是要提供一種非對稱配重的靜載測試裝置，該裝置以配重荷載遠小于設計荷載的非對稱原理為核心，可在滿足測試需求的前提下大幅減小靜載配重、降低成本、加快進度、增加工程安全性，尤其針對現(xiàn)有技術條件下不易實施的大噸位或超大噸位靜載測試，得以高效、安全完成。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術方案實施的:
一種非對稱配重的靜載測試裝置，包括主機架及安裝在主機架上的反力放大裝置和輔助裝置，
所述主機架包括構成矩形框架的四根冠梁，冠梁下端面設有四根支撐立柱;所述冠梁構成的矩形框架中心設有千斤頂限位環(huán)，千斤頂限位環(huán)通過千斤頂限位環(huán)連接桿連接在兩根較長的冠梁之間；
所述反力放大裝置包括壓力輸入板、前拉桿、前杠桿、后拉桿、后杠桿、壓桿、壓力輸出板及支柱，所述支柱設置為四根且兩兩對稱設置在兩根較短的冠梁下端面，兩根較短的冠梁下部由上至下分別設有前杠桿和后杠桿，支柱上部與前杠桿的支點鉸接，支柱下部與后杠桿的支點鉸接，前杠桿長臂端與前拉桿鉸接，前杠桿短臂端與后拉桿鉸接，后杠桿長臂端與后拉桿鉸接，后杠桿短臂端與壓桿鉸接，壓力輸入板的兩端分別與前拉桿連接，壓力輸出板兩端分別與壓桿連接，反力放大裝置采用支柱作為前、后杠桿支點的支撐；
所述輔助裝置包括千斤頂、測力計、傳力敦、粧帽或承壓板、基準梁和位移計，其中，粧帽用于基粧靜載試驗，承壓板用于地基靜載試驗，所述千斤頂?shù)撞糠胖迷趬毫斎氚迳隙嗣?，千斤頂由千斤頂限位環(huán)套住，千斤頂頂部與冠梁頂部齊平，傳力敦設置在承壓板或粧帽上端面，測力計安放上壓力輸出板和傳力敦之間，基準梁安放于地面，位移計的基座架設于基準梁上，位移計的指針安放于承壓板或粧帽上端面。
[0008]本發(fā)明的工作過程和原理是:
安放粧帽(基粧靜載試驗)或承壓板(地基靜載試驗)，在其中心位置放置傳力敦及測力計；
進一步，安裝基準梁和位移計；
進一步，安放主機架及反力放大裝置，并將壓力輸出板中心與傳力敦中心對齊；
進一步，將千斤頂放入千斤頂限位環(huán)，并將千斤頂?shù)撞恐行呐c壓力輸入板中心對齊； 進一步，安裝基準梁和位移計；
進一步，安放壓重平臺次梁及墊板并堆載構成實際配重，其實際配重量等于設計配重量除以反力放大系統(tǒng)總放大倍數(shù)η;
進一步，堆載完成后進入正式測試，千斤頂傳遞的壓重平臺反力F由壓力輸入板傳遞到壓力輸出板時，已放大到nF，實現(xiàn)非對稱配重加載。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點:
一、本發(fā)明反力放大系統(tǒng)的總放大倍數(shù)η可根據(jù)工程需求、場地條件等確定，大幅較小靜載測試配重；
二、本發(fā)明廣泛適用于巖土工程、市政工程、房建工程等，可有效降低成本、縮短工期、提尚效率；
三、本發(fā)明減小堆載高度，降低堆載重心，增加壓重平臺整體穩(wěn)定性，從而增加測試可靠性；
四、本發(fā)明大幅減少堆載物配重，降低運輸總量，保護施工環(huán)境；
五、本發(fā)明降低壓重平臺支架對地基承載力的要求，增加測試安全性；
六、本發(fā)明使現(xiàn)有技術難以實施的大噸位或超大噸位靜載測試得以完成，降低了裝置結構的技術難度，解決了工程非對稱配重的核心問題，本發(fā)明原理清晰、結構合理、大幅減小靜載測試配重，為完成各種噸位的靜載測試提供有力保障，同時節(jié)約了工程成本和時間，增加了安全性。
【附圖說明】
[00?0]圖1是本發(fā)明實施例正面示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例側面示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例俯視不意圖；
圖4是本發(fā)明實施例原理不意圖；
圖中:1.支撐立柱;2.冠梁;3.千斤頂;4.壓力輸入板;5.前拉桿;6.前杠桿;7.后拉桿；
8.后杠桿;9.壓桿;10.壓力輸出板;11.測力計；12.傳力敦;13.承壓板;14.基準梁；15.位移計;16.支柱;17.千斤頂限位環(huán);18.千斤頂限位環(huán)連接桿。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖及其具體實施例對本發(fā)明作進一步描述，在此發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0012]如圖1-3所示，本實施例的一種非對稱配重的靜載測試裝置，用于地基靜載試驗，包括主機架及安裝在主機架上的反力放大裝置和輔助裝置，
其中，主機架包括構成矩形框架的四根冠梁2，冠梁2下端面設有四根支撐立柱I;所述冠梁構成的矩形框架中心設有千斤頂限位環(huán)17，千斤頂限位環(huán)17通過千斤頂限位環(huán)連接桿18連接在兩根較長的冠梁2之間；
所述反力放大裝置包括壓力輸入板4、前拉桿5、前杠桿6、后拉桿7、后杠桿8、壓桿9、壓力輸出板10及支柱16，所述支柱16設置為四根且兩兩對稱設置在兩根較短的冠梁2下端面，兩根較短的冠梁2下部由上至下分別設有前杠桿6和后杠桿8，支柱16上部與前杠桿6的支點鉸接，支柱16下部與后杠桿8的支點鉸接，前杠桿6長臂端與前拉桿5鉸接，前杠桿6短臂端與后拉桿7鉸接，后杠桿8長臂端與后拉桿7鉸接，后杠桿8短臂端與壓桿9鉸接，壓力輸入板4的兩端分別與前拉桿5連接，壓力輸出板10兩端分別與壓桿9連接；
所述輔助裝置包括千斤頂3、測力計11、傳力敦12、承壓板13、基準梁14和位移計15，所述千斤頂3底部放置在壓力輸入板4上端面，千斤頂3由千斤頂限位環(huán)17套住，千斤頂3頂部與冠梁2頂部齊平，傳力敦12設置在承壓板13上端面，測力計11安放上壓力輸出板10和傳力敦12之間，基準梁14安放于地面，位移計15的基座架設于基準梁14上，位移計15的指針安放于承壓板13上端面。
[0013]如圖4所示，進行地基靜載試驗時，首先安放承壓板13，在其中心位置放置傳力敦12及測力計11;
進一步，安裝基準梁14和位移計15;
進一步，安放主機架及反力放大裝置，并將壓力輸出板10中心與傳力敦12中心對齊；進一步，將千斤頂3放入千斤頂限位環(huán)17，并將千斤頂3底部中心與壓力輸入板10中心對齊；
進一步，安裝基準梁14和位移計15; 進一步，安放壓重平臺次梁及墊板并堆載構成實際配重，其實際配重量等于設計配重量除以反力放大系統(tǒng)總放大倍數(shù)η;
進一步，堆載完成后進入正式測試，千斤頂傳遞的壓重平臺反力F由壓力輸入板傳遞到壓力輸出板時，已放大到nF，實現(xiàn)非對稱配重加載。
[0014]以上僅給出了地基靜載試驗裝置的具體實施例，基粧靜載試驗實施例也同上，不再贅述。
[0015]本發(fā)明的技術方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術方案做出的技術變形，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種非對稱配重的靜載測試裝置，包括主機架及安裝在主機架上的反力放大裝置和輔助裝置，其特征在于: 所述主機架包括構成矩形框架的四根冠梁，冠梁下端面設有四根支撐立柱;所述冠梁構成的矩形框架中心設有千斤頂限位環(huán)，千斤頂限位環(huán)通過千斤頂限位環(huán)連接桿連接在兩根較長的冠梁之間； 所述反力放大裝置包括壓力輸入板、前拉桿、前杠桿、后拉桿、后杠桿、壓桿、壓力輸出板及支柱，所述支柱設置為四根且兩兩對稱設置在兩根較短的冠梁下端面，兩根較短的冠梁下部由上至下分別設有前杠桿和后杠桿，支柱上部與前杠桿的支點鉸接，支柱下部與后杠桿的支點鉸接，前杠桿長臂端與前拉桿鉸接，前杠桿短臂端與后拉桿鉸接，后杠桿長臂端與后拉桿鉸接，后杠桿短臂端與壓桿鉸接，壓力輸入板的兩端分別與前拉桿連接，壓力輸出板兩端分別與壓桿連接； 所述輔助裝置包括千斤頂、測力計、傳力敦、粧帽或承壓板、基準梁和位移計，所述千斤頂?shù)撞糠胖迷趬毫斎氚迳隙嗣妫Ы镯斢汕Ы镯斚尬画h(huán)套住，千斤頂頂部與冠梁頂部齊平，傳力敦設置在承壓板或粧帽上端面，測力計安放上壓力輸出板和傳力敦之間，基準梁安放于地面，位移計的基座架設于基準梁上，位移計的指針安放于承壓板或粧帽上端面。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非對稱配重的靜載測試裝置，包括主機架、反力放大裝置和輔助裝置，反力放大裝置采用支柱作為前、后杠桿支點的支撐，千斤頂傳遞的壓重平臺反力F由壓力輸入板傳遞到壓力輸出板時，已放大到nF，實現(xiàn)非對稱配重加載。本發(fā)明原理清晰、結構合理、大幅減小了靜載測試配重，為完成大噸位或超大噸位靜載測試提供有力保障，同時節(jié)約了工程成本和時間，增加了安全性，具有廣闊的應用市場及開拓前景。
【IPC分類】E02D33/00
【公開號】CN105544624
【申請?zhí)枴緾N201610098340
【發(fā)明人】周霜林, 李錚, 肖軍, 張明金, 陳曦, 陳昆萍, 王剛
【申請人】周霜林, 李錚, 肖軍
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月23日