本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)輸電線路混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置及制作方法。

背景技術(shù)：

隨著特高壓電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，輸電線路鐵塔的基礎(chǔ)作用力也將大大增加。目前，混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)仍是輸電線鐵塔的主要形式之一。在設(shè)計(jì)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)時(shí)，都是嚴(yán)格遵守現(xiàn)行國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《架空輸電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(dl/t5219-2014)中臺(tái)階寬高比不超過(guò)2.5的要求。為了滿足該規(guī)范的這條要求，必需加大底板臺(tái)階的高度，這將導(dǎo)致基礎(chǔ)混凝土的用量大大增加，且不能采用大于1/6基礎(chǔ)寬度的偏心距以節(jié)減更多混凝土量，造成巨大的浪費(fèi)。通常情況下，特高壓輸電線路建設(shè)中，基礎(chǔ)造價(jià)占總體投資的16％～20％，因此基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于節(jié)省工期與造價(jià)起著重要作用。

從以上分析可知，降低基礎(chǔ)臺(tái)階的高度，一定程度上能減少地基土的開(kāi)挖深度，從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)說(shuō)可以大幅度減少造價(jià)，并且可以加快工期；但是，另一方面也帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題：降低基礎(chǔ)臺(tái)階的高度，混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的臺(tái)階寬高比就會(huì)超過(guò)規(guī)范限制。而且目前在使用混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的時(shí)候，由于下壓力越來(lái)越大，以及部分地質(zhì)情況地基承載力低，基礎(chǔ)底板面積往往需要增大。實(shí)際上，混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)寬高比不超過(guò)2.5的限值是基于基礎(chǔ)底部應(yīng)力平截面分布假定的需求出發(fā)的。突破目前規(guī)范中對(duì)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比限制的要求，針對(duì)由此帶來(lái)的混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)底板非線性變形、底部應(yīng)力分布不均、截面應(yīng)力分布復(fù)雜化的問(wèn)題研究，進(jìn)行寬高比大于2.5時(shí)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)分析理論及設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)研究，進(jìn)而開(kāi)展工程示范和推廣應(yīng)用，具有重要的理論意義、經(jīng)濟(jì)意義和工程使用價(jià)值。因此，目前大寬高比的混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)已經(jīng)成為迫切需要的對(duì)象，也是規(guī)范中待解決的一個(gè)問(wèn)題。

出于以上需求，需要對(duì)臺(tái)階寬高比超過(guò)2.5的混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的基底反力分布情況進(jìn)行試驗(yàn)研究，以更好地認(rèn)識(shí)這一類基礎(chǔ)的受力特性與基底反力分布規(guī)律，為這一類基礎(chǔ)的截面設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。對(duì)于這一類基礎(chǔ)而言，室內(nèi)縮尺試驗(yàn)?zāi)苤谱鞲嘣嚰兓鄥?shù)，因此往往需要做室內(nèi)縮尺試驗(yàn)；但是和室外足尺試驗(yàn)不同，室內(nèi)沒(méi)有現(xiàn)成的天然地基土作為試驗(yàn)加載的持力層，制作大型混凝土土槽的制作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，占地過(guò)大，更換土不方便，也不利于大型反力裝置的配套安裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，目的在于提供一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置及制作方法，解決對(duì)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)做室內(nèi)縮尺試驗(yàn)時(shí)，制作大型混凝土土槽的制作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，占地過(guò)大，更換土不方便，也不利于大型反力裝置的配套安裝等問(wèn)題。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置，包括土箱側(cè)面支撐、土箱底面支撐、土箱側(cè)板和土箱底板，所述土箱底板四個(gè)端面上均設(shè)有土箱側(cè)板形成一個(gè)槽型結(jié)構(gòu)，所述槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有地基土作為持力層，所述土箱底板設(shè)有要用于抵抗土重力對(duì)土箱底板產(chǎn)生的彎矩的土箱底面支撐，所述土箱側(cè)板設(shè)有主要用于抵抗土箱內(nèi)部土的側(cè)壓力的土箱側(cè)面支撐，該裝置的其中一個(gè)土箱側(cè)板上開(kāi)有用于卸出和裝填土箱內(nèi)的地基土的卸土孔。

本發(fā)明一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置，按照各組成部分的機(jī)理與功能共同工作，彼此互相影響，可有效地用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布的測(cè)量，可以通過(guò)土箱整體框架支撐實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)加載過(guò)程中土箱受力和變形的有效控制，同時(shí)通過(guò)卸土孔可以較便捷地裝卸土箱內(nèi)的地基土。

進(jìn)一步的，所述土箱側(cè)面支撐由豎向槽鋼件和水平角鋼件組合而成，水平角鋼件焊接在豎向槽鋼件側(cè)壁，土箱側(cè)面支撐主要用于抵抗土箱內(nèi)部土的側(cè)壓力，抑制土向外擴(kuò)散的趨勢(shì)。

進(jìn)一步的，所述土箱底面支撐由橫向槽鋼件和中間角鋼件組合而成，中間角鋼件焊接在橫向槽鋼件側(cè)壁，土箱底面支撐主要用于抵抗土重力對(duì)土箱底板產(chǎn)生的彎矩，防止土箱底板受彎變形過(guò)大或應(yīng)力過(guò)大，阻礙正常加載。

進(jìn)一步的，所述卸土孔上設(shè)有用于觀察土箱內(nèi)土的受力工作狀態(tài)的關(guān)閉門。所述關(guān)閉門上設(shè)有鋼化玻璃觀察口。

進(jìn)一步的，所述土箱側(cè)板上端面設(shè)有用于搬運(yùn)測(cè)量裝置的吊環(huán)。

進(jìn)一步的，所述橫向槽鋼件端頭焊接有支撐連接板，所述支撐連接板貼在土箱側(cè)板上，所述橫向槽鋼件端頭與豎向槽鋼件端部對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述支撐連接板、土箱側(cè)板及豎向槽鋼件的端部通過(guò)插入螺栓固定連接。

進(jìn)一步的，所述土箱側(cè)面支撐包括豎向槽鋼件；所述土箱底面支撐包括：橫向槽鋼件，所述橫向槽鋼件端頭與豎向槽鋼件端部對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述支撐連接板、土箱側(cè)板及豎向槽鋼件的端部通過(guò)插入螺栓固定連接。

進(jìn)一步的，所述土箱底板與土箱側(cè)板連接處設(shè)置有下加強(qiáng)角鋼件。

進(jìn)一步的，所述土箱側(cè)板上端設(shè)有上加強(qiáng)角鋼件。

本發(fā)明通過(guò)下述另一技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量裝置的制作方法，其特征在于，包括步驟：

步驟1)：先制作土箱側(cè)面支撐和土箱底面支撐，土箱側(cè)面支撐由豎向槽鋼件和水平角鋼件組合而成，水平角鋼件焊接在豎向槽鋼件側(cè)壁；土箱底面支撐由橫向槽鋼件和中間角鋼件組合而成，中間角鋼件焊接在橫向槽鋼件側(cè)壁；

步驟2)：接著將土箱側(cè)面支撐和土箱側(cè)板、土箱底面支撐和土箱底板連接；

步驟3)：再將4塊土箱側(cè)板間用連接角鋼件連接；土箱側(cè)板和土箱底板采用下加強(qiáng)角鋼件連接；土箱側(cè)面支撐和土箱底面支撐用螺栓和支撐連接板連接；

步驟4)：最后用上加強(qiáng)角鋼件在土箱側(cè)板頂部布置一圈加勁肋。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明不采用大型混凝土土槽，而是用鋼土箱進(jìn)行靜力加載。鋼土箱不僅制作時(shí)間短，可拆卸，占地小，而且更換土方便，質(zhì)量較輕故而可任意移動(dòng)不永久占地，還可配合大型反力裝置的安裝，大大加快了試驗(yàn)進(jìn)程，方便了試驗(yàn)室的場(chǎng)地安排。

本發(fā)明不僅制作時(shí)間短，占地小，而且更換土方便，質(zhì)量較輕故而可任意移動(dòng)不永久占地，還可配合大型反力裝置的安裝，大大加快了試驗(yàn)進(jìn)程，方便了試驗(yàn)室的場(chǎng)地安排。同時(shí)，此土箱能夠有效地用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量，操作方便、安全有保證、可控性強(qiáng)。

解決了對(duì)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)做室內(nèi)縮尺試驗(yàn)時(shí)，制作大型混凝土土槽的制作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，占地過(guò)大，更換土不方便，也不利于大型反力裝置的配套安裝等問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明圖1中a-a的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明圖1中b-b的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明圖1中c-c的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明圖1中d-d的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱：

1-土箱側(cè)面支撐，2-土箱側(cè)板3-卸土孔，4-土箱底板，5-關(guān)閉門，6-土箱底面支撐，7-橫向槽鋼件，8-中間角鋼件，9-吊環(huán)，10-豎向槽鋼件，11-水平角鋼件，12-下加強(qiáng)角鋼件，13-加強(qiáng)角鋼件，14-支撐連接板，15-螺栓，16-連接角鋼件。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

如圖1～5所示，本發(fā)明一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置，包括土箱側(cè)面支撐1、土箱底面支撐6、土箱側(cè)板2和土箱底板4，土箱底板4四個(gè)端面上均設(shè)有土箱側(cè)板2形成一個(gè)槽型結(jié)構(gòu)，所述槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有地基土作為持力層，所述土箱底板4設(shè)有土箱底面支撐6，所述土箱側(cè)板2設(shè)有土箱側(cè)面支撐1，其中一土箱側(cè)板2上開(kāi)有卸土孔3。土箱側(cè)板和土箱底板主要用于抵擋土箱中的液相或固相從土箱中滲出。

本發(fā)明一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置，按照各組成部分的機(jī)理與功能共同工作，彼此互相影響，可有效地用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布的測(cè)量，可以通過(guò)土箱整體框架支撐實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)加載過(guò)程中土箱受力和變形的有效控制，同時(shí)通過(guò)卸土孔可以較便捷地裝卸土箱內(nèi)的地基土。

土箱側(cè)面支撐1由豎向槽鋼件10和水平角鋼件11組合而成，水平角鋼件11焊接在豎向槽鋼件10側(cè)壁，土箱側(cè)面支撐1主要用于抵抗土箱內(nèi)部土的側(cè)壓力，抑制土向外擴(kuò)散的趨勢(shì)。

土箱底面支撐6由橫向槽鋼件7和中間角鋼件8組合而成，中間角鋼件8焊接在橫向槽鋼件7側(cè)壁，土箱底面支撐6主要用于抵抗土重力對(duì)土箱底板產(chǎn)生的彎矩，防止土箱底板受彎變形過(guò)大或應(yīng)力過(guò)大，阻礙正常加載。

卸土孔3上設(shè)有關(guān)閉門5；用于排出和裝填土箱內(nèi)的地基土，以及觀察土箱內(nèi)土的受力工作狀態(tài)。

土箱側(cè)板2上端面設(shè)有用于搬運(yùn)測(cè)量裝置的吊環(huán)9。通過(guò)吊環(huán)9可以便于對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)移放置，解決了對(duì)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)做室內(nèi)縮尺試驗(yàn)時(shí)，制作大型混凝土土槽的制作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，占地過(guò)大，更換土不方便，也不利于大型反力裝置的配套安裝等問(wèn)題。

如圖3所示，橫向槽鋼件7端頭與豎向槽鋼件10端部對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述橫向槽鋼件7端頭焊接有支撐連接板14，所述支撐連接板14貼在土箱側(cè)板2上，支撐連接板14、土箱側(cè)板2和豎向槽鋼件10端頭端部通過(guò)螺栓15固定連接。土箱側(cè)面支撐和土箱底面支撐通過(guò)一塊鋼板和兩個(gè)螺栓焊接為一整體，作為土箱整體框架支撐，其整體性強(qiáng)，效果更顯著。

如圖4所示，土箱底板4與土箱側(cè)板2連接處設(shè)置有下加強(qiáng)角鋼件12。通過(guò)下加強(qiáng)角鋼件12可以使土箱底板4與土箱側(cè)板2連接為一整體結(jié)構(gòu)，便于有效地用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布的測(cè)量，可以通過(guò)土箱整體框架支撐實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)加載過(guò)程中土箱受力和變形的有效控制。

如圖5所示，土箱側(cè)板2上端設(shè)有上加強(qiáng)角鋼件13。通過(guò)上加強(qiáng)角鋼件13使四面土箱側(cè)板2牢固連接，便于有效地用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布的測(cè)量，可以通過(guò)土箱整體框架支撐實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)加載過(guò)程中土箱受力和變形的有效控制。

按照各組成部分的機(jī)理與功能共同工作，彼此互相影響，可有效地用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布的測(cè)量，可以通過(guò)土箱整體框架支撐實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)加載過(guò)程中土箱受力和變形的有效控制，同時(shí)通過(guò)卸土孔可以較便捷地裝卸土箱內(nèi)的土。此土箱能夠有效用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量，操作方便、安全有保證、可控性強(qiáng)。

實(shí)施例2

如圖1～5所示，本發(fā)明一種混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量裝置的制作方法，包括步驟：

步驟1：先制作土箱側(cè)面支撐1和土箱底面支撐6，土箱側(cè)面支撐1由豎向槽鋼件10和水平角鋼件11組合而成，水平角鋼件11焊接在豎向槽鋼件10側(cè)壁；土箱底面支撐6由橫向槽鋼件7和中間角鋼件8組合而成，中間角鋼件8焊接在橫向槽鋼件7側(cè)壁；

步驟2：接著將土箱側(cè)面支撐1和土箱側(cè)板2、土箱底面支撐6和土箱底板4連接；

步驟3：再將4塊土箱側(cè)板2間用連接角鋼件16連接；土箱側(cè)板2和土箱底板4采用下加強(qiáng)角鋼件12連接；土箱側(cè)面支撐1和土箱底面支撐6用螺栓15和支撐連接板14連接；

步驟4：最后用上加強(qiáng)角鋼件13在土箱側(cè)板2頂部布置一圈加勁肋。

通過(guò)上述制作方法制備的測(cè)量裝置，能夠有效地用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量，操作方便、安全有保證、可控性強(qiáng)。本發(fā)明不采用大型混凝土土槽，而是用鋼土箱進(jìn)行靜力加載。鋼土箱不僅制作時(shí)間短，可拆卸，占地小，而且更換土方便，質(zhì)量較輕故而可任意移動(dòng)不永久占地，還可配合大型反力裝置的安裝，大大加快了試驗(yàn)進(jìn)程，方便了試驗(yàn)室的場(chǎng)地安排。

本發(fā)明不僅制作時(shí)間短，可拆卸，占地小，而且更換土方便，質(zhì)量較輕故而可任意移動(dòng)不永久占地，還可配合大型反力裝置的安裝，大大加快了試驗(yàn)進(jìn)程，方便了試驗(yàn)室的場(chǎng)地安排。同時(shí)，此土箱能夠有效地用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量，操作方便、安全有保證、可控性強(qiáng)。解決了對(duì)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)做室內(nèi)縮尺試驗(yàn)時(shí)，制作大型混凝土土槽的制作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，占地過(guò)大，更換土不方便，也不利于大型反力裝置的配套安裝等問(wèn)題。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。