CN104594397A - 可拆卸式管桩抗弯试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可拆卸式管桩抗弯试验装置，包括两个对称设置的可拆式基座，所述的两个基座之间通过若干薄壁圆钢管连接，基座表面两侧设置有耳板，所述耳板与钢拉杆一端连接，所述钢拉杆另一端与反力梁侧边连接，所述反力梁底部中间与压力器顶部抵接，所述压力器设置在分配梁表面，所述分配梁的底部两侧分别设置有分配梁固定铰支座和分配梁移动铰支座，其底部还设置有垫板，所述的两个基座上分别设置有可移动的固定铰支座和滚动铰支座，所述固定铰支座和滚动铰支座的两端均抵接在相对应的前肢和后肢上，所述钢拉杆由连接杆一、调节套筒和连接杆二依次连接组成。本发明结构简单，组装方便，并且能轻松运输，减少运输成本。

Description

可拆卸式管桩抗弯试验装置

技术领域

本发明涉及管桩力学性能试验技术领域，具体涉及一种可拆卸式管桩抗弯试验装置。

背景技术

预应力混凝土管桩适应面广、适用于工业与民用建筑低承台桩基础，铁路、公路与桥梁、港口、码头、水利、市政、构筑物及大型设备等工程基础。目前工程中常用的管桩，长度在5-15米之间，外径通常为φ300、φ400、φ500及φ600，由于其使用的重要性，所以在使用前需要对管桩进行抗弯试验，以便确保管桩达到使用要求，避免对人民的财产和人身安全造成破坏。

现有的混凝土管桩抗弯试验装置主要有两种：一种是由与地面固定的基座、持力框架、千斤顶、专用行车组成，预制桩样品被运送到安装有固定检测台的场所，使用行走在固定轨道上的行车将样品件吊装到检测台上，检测台是固定不可移动的，向试件加压的千斤顶反力由持力框架传递给基座，基座与地面固定连接形成反力系统；另一种是在前者的基础上发明的可折叠活动式预制桩力学性能检测台，虽然是可移动式的结构，但是其体积大，需要使用起重设备才能装车，运输需要大卡，无法做到轻便运输，灵活性较差。

由于以上两种现有技术存在的不足，目前绝大部分混凝土管桩抗弯检测仍然是采用送样品至指定测试场所进行检测的方式，很难做到带试验装置去建筑工地现场进行随机抽检，如此一来，就存在一定的工程安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种可拆卸式管桩抗弯试验装置，本发明结构简单，组装方便，并且能轻松运输，减少运输成本。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

可拆卸式管桩抗弯试验装置，包括两个对称设置的基座，所述的两个基座之间通过若干薄壁圆钢管连接，所述基座由前肢、内肢、后肢和外肢首尾相连组成，所述前肢和后肢表面均设置有耳板，所述耳板通过销钉与钢拉杆一端连接，所述钢拉杆另一端与反力梁侧边连接，所述反力梁底部中间与压力器顶部抵接，所述压力器设置在分配梁表面，所述分配梁的底部两侧分别设置有分配梁滚动铰支座和分配梁固定铰支座，所述分配梁滚动铰支座和分配梁固定铰支座底部均设置有垫板，所述的两个基座上分别设置有可移动的固定铰支座和滚动铰支座，所述固定铰支座和滚动铰支座顶部放置有管桩，所述管桩顶部与垫板抵接，所述固定铰支座和滚动铰支座的两端均抵接在相对应的前肢和后肢上，所述钢拉杆由连接杆一、调节套筒和连接杆二依次连接组成，所述连接杆一和连接杆二均设置有螺纹端和耳环端。

进一步的，所述前肢、内肢和后肢均为工字钢，所述前肢和后肢均相对于水平面成“工”形设置并且两端均通过封头板一与内肢和外肢连接，所述内肢相对于水平面成“H”形设置，所述内肢的内翼缘板与薄壁圆钢管通过螺栓连接，所述外肢为缀条。

进一步的，所述薄壁圆钢的长度为1.8-2.2米，所述薄壁圆钢的两端均设置有连接法兰盘。

进一步的，所述固定铰支座、滚动铰支座和垫板表面均设置有弧形抵接槽。

进一步的，所述前肢和后肢表面还设置有刻度条。

进一步的，所述反力梁为工字钢，所述反力梁两端设置有封头板二，所述封头板上设置有销钉孔，所述销钉孔通过销钉与钢拉杆连接。

进一步的，所述前肢和后肢位于耳板下方的上翼缘板和下翼缘板之间均设置有加劲肋。

进一步的，所述固定铰支座和滚动铰支座之间的中心距为管桩长度的0.6倍。

本发明的有益效果是:

1、采用钢拉杆将基座和反力梁连接，两侧基座之间通过薄壁圆钢管连接，整体试验装置形成一个三角形结构，加载时，正压力通过分配梁及管桩传至基座，反力通过反力梁及钢拉杆传至基座，基座在竖直方向受力平衡，钢拉杆在水平方向的力分量则由两侧基座之间的薄壁圆钢管承担，基座在水平方向亦受力平衡，所以基座无需固定于地面，整体试验装置为一个三角形内力自平衡体系，结构稳定性高，采用钢强度钢拉杆代替持力框架，降低了整体设备的重量，实现轻便化；

2、本发明各部分均可拆分成若干小组件，体积变小，钢拉杆在调节套筒处拆分后长度变短，各种小组件人工搬运即可装车，无需大型专用运输车也能方便运输，大大降低运输成本，并且组件之间通过螺栓及销钉连接，方便组装；

3、本装置可以根据管桩的长度来随时调整大小，灵活应变，减少不必要的占地面积，同时也提高了装置的适应性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明图1的A-A处截面结构示意图；

图3是本发明图1的B-B处截面结构示意图；

图4是本发明的基座部分的结构示意图；

图5是本发明的钢拉杆部分结构示意图；

图6是本发明的反力梁部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1至图6所示，可拆卸式管桩抗弯试验装置，包括两个对称设置的基座1，两个基座之间通过若干薄壁圆钢管2连接，基座由前肢11、内肢12、后肢13和外肢14首尾相连螺栓锁固组成，前肢和后肢表面均设置有耳板15，耳板通过销钉与钢拉杆3一端连接，钢拉杆另一端与反力梁4侧边连接，反力梁底部中间与压力器5顶部抵接，压力器设置在分配梁6表面，分配梁的底部两侧分别设置有分配梁滚动铰支座62和分配梁固定铰支座63，所述分配梁滚动铰支座和分配梁固定铰支座底部均设置有垫板61，两个基座上分别设置有可移动的固定铰支座16和滚动铰支座17，固定铰支座和滚动铰支座顶部放置有管桩7，管桩顶部与垫板抵接，固定铰支座和滚动铰支座的两端均抵接在相对应的前肢和后肢上，钢拉杆由连接杆一31、调节套筒32和连接杆二33依次连接组成，连接杆一和连接杆二均设置有螺纹端34和耳环端35。

其中，前肢、内肢和后肢均为工字钢，前肢和后肢均相对于水平面成“工”形设置并且两端均通过封头板一19与内肢和外肢连接，内肢相对于水平面成“H”形设置，内肢的内翼缘板121与薄壁圆钢管通过螺栓连接，外肢为缀条，这样既能保证基座的轻便，也能保证基座的可拆卸，内肢直接承受薄壁圆钢管对基座的压力，为压弯构件，将内肢相对于水平面成“H”形设置，以符合压弯构件的受力特性，保证了基座的刚度。薄壁圆钢的长度为2米，薄壁圆钢的两端均设置有连接法兰盘21，方便拆卸和组装，连接法兰盘通过与螺栓211一端固定连接，螺栓另一端贯穿内肢的内翼缘板和外翼缘板，方便扳手伸入，方便拆装。

固定铰支座、滚动铰支座和垫板表面均设置有弧形抵接槽，有效与管桩抵接，固定铰支座和滚动铰支座之间的中心距为管桩长度的0.6倍，符合试验要求，可列下如下公式：

固定铰支座和滚动铰支座之间的中心距＝管桩长度×0.6

前肢和后肢表面还设置有刻度条18，实现方便调整固定铰支座和滚动铰支座的摆放位置，前肢和后肢位于耳板下方的上翼缘板和下翼缘板之间均设置有加劲肋111，在受力时，避免钢拉杆将上翼缘板拉扯变形，提高基座的局部刚度。

反力梁为工字钢，反力梁两端设置有封头板二41，封头板上设置有销钉孔，销钉孔通过销钉42与钢拉杆连接，反力梁受力主要在于两侧和底部中间，所以工字钢加封头板二的配合能有效受力。

由于钢拉杆要根据反力梁与基座之间的距离调整长度，为了能够拆装方便，可以使用三种不同长度规格的连接杆(A型、B型和C型)，B型比A型长度长，C型比B型长度长。

当为5米的管桩进行试验时，两个基座之间采用薄壁圆钢管的数量为1，即2米长度，所以钢拉杆采用A型+A型即可满足。通过螺栓将基座及薄壁圆钢管首先组装，然后调整固定铰支座、滚动铰支座的位置，由于管桩长度为5米，所以固定铰支座和滚动铰支座之间的距离为3米，去除薄壁圆钢管的两米长度，固定铰支座和滚动铰支座放置位置为基座离薄壁圆钢管0.5米处，此处调整采用侧边对准刻度移动的方式，操作简单可靠，将管桩安放至固定铰支座和滚动铰支座上，由下至上依次安装垫板、分配梁滚动铰支座和分配梁固定铰支、分配梁、压力器及反力梁，最后通过销钉及调节套筒将钢拉杆安装于基座及反力梁之间，全部安装完成后便可进行加载试验。

其中，基座上的固定铰支座和滚动铰支座放置距离可列下如下公式：

铰支座距离＝(管桩长度×0.6-薄壁圆钢管长度)/2

当为8米的管桩时，两个基座之间采用薄壁圆钢管的数量为2，即为4米，此时需采用A型+B型的长度满足要求，而固定铰支座和滚动铰支座放置位置为基座离薄壁圆钢管0.4米处。

当为12米的管桩时，两个基座之间采用薄壁圆钢管的数量为3，即为6米，此时需采用A型+C型的长度满足要求，而固定铰支座和滚动铰支座放置位置为基座离薄壁圆钢管0.6米处。

当为15米的管桩时，两个基座之间采用薄壁圆钢管的数量为4，即为8米，此时需采用B型+C型的长度满足要求，而固定铰支座和滚动铰支座放置位置为基座离薄壁圆钢管0.5米处。

本装置的薄壁圆钢管以及选定的连接杆一、连接杆二的长度均是固定不变的，当前后两次试验的管桩长度小幅变化时，无需增减薄壁圆钢管的数量，可采用在基座上移动的固定铰支座和滚动铰支座配合刻度条来调节增减两铰支座之间的距离，以实现满足管桩长度方向上的距离要求，实现微调整，当前后两次试验的管桩外径发生变化时，将导致基座至反力梁的距离发生小幅变化，所以采用调节套筒，在旋动调节套筒时，连接杆一和连接杆二根据旋转方向相互靠近或远离，实现微调整，便于小尺寸误差时的调整。

实施例二

实施例二与实施例一的区别仅在于薄壁圆钢管的长度为1.8米。

实施例三

实施例三与实施例一的区别仅在于薄壁圆钢管的长度为2.2米。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.可拆卸式管桩抗弯试验装置，其特征在于：包括两个对称设置的基座，所述的两个基座之间通过若干薄壁圆钢管连接，所述基座由前肢、内肢、后肢和外肢首尾相连组成，所述前肢和后肢表面均设置有耳板，所述耳板通过销钉与钢拉杆一端连接，所述钢拉杆另一端与反力梁侧边连接，所述反力梁底部中间与压力器顶部抵接，所述压力器设置在分配梁表面，所述分配梁的底部两侧分别设置有分配梁滚动铰支座和分配梁固定铰支座，所述分配梁滚动铰支座和分配梁固定铰支座底部均设置有垫板，所述的两个基座上分别设置有可移动的固定铰支座和滚动铰支座，所述固定铰支座和滚动铰支座顶部放置有管桩，所述管桩顶部与垫板抵接，所述固定铰支座和滚动铰支座的两端均抵接在相对应的前肢和后肢上，所述钢拉杆由连接杆一、调节套筒和连接杆二依次连接组成，所述连接杆一和连接杆二均设置有螺纹端和耳环端。

2.根据权利要求1所述的可拆卸式管桩抗弯试验装置，其特征在于：所述前肢、内肢和后肢均为工字钢，所述前肢和后肢均相对于水平面成“工”形设置并且两端均通过封头板一与内肢和外肢连接，所述内肢相对于水平面成“H”形设置，所述内肢的内翼缘板与薄壁圆钢管通过螺栓连接，所述外肢为缀条。

3.根据权利要求2所述的可拆卸式管桩抗弯试验装置，其特征在于：所述薄壁圆钢的长度为1.8-2.2米，所述薄壁圆钢的两端均设置有连接法兰盘。

4.根据权利要求3所述的可拆卸式管桩抗弯试验装置，其特征在于：所述固定铰支座、滚动铰支座和垫板表面均设置有弧形抵接槽。

5.根据权利要求4所述的可拆卸式管桩抗弯试验装置，其特征在于：所述前肢和后肢表面还设置有刻度条。

6.根据权利要求5所述的可拆卸式管桩抗弯试验装置，其特征在于：所述反力梁为工字钢，所述反力梁两端设置有封头板二，所述封头板上设置有销钉孔，所述销钉孔通过销钉与钢拉杆连接。

7.根据权利要求6所述的可拆卸式管桩抗弯试验装置，其特征在于：所述前肢和后肢位于耳板下方的上翼缘板和下翼缘板之间均设置有加劲肋。

8.根据权利要求1至7任一项所述的可拆卸式管桩抗弯试验装置，其特征在于：所述固定铰支座和滚动铰支座之间的中心距为管桩长度的0.6倍。