CN106703089B - 管桩抗弯试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测设备技术领域，涉及一种管桩抗弯试验装置。包括机架及位于机架底部的底座，在机架顶部设有检测油缸，机架内设有用于穿设待检测的管桩的检测通道，且检测油缸的输出端朝向底座后连接压力传感器，压力传感器连接有受力架，底座上并位于机架的两侧分别设有一个能沿着底座的轴向往复移动的第一管桩支撑架机构，第一管桩支撑架机构包括第一支撑架及水平设置在底座上的调节油缸，调节油缸的输出轴连接第一支撑架，在第一支撑架内并由上往下依次设有第一支撑板和第一定位板，在第一支撑板和第一定位板之间设有一个能使第一支撑板沿竖直方向往复移动的第一高度调节机构。本发明配适性好，调节方便，使用方便。

Description

管桩抗弯试验装置

技术领域

本发明属于检测设备技术领域，涉及一种压力检测装置，尤其是涉及一种管桩抗弯试验装置。

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8-25米之间，外径通常为及等，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，灵活性较差。上述的两种管桩试验装置，均存在配适性差的技术问题，如何得到一种配适性好，使用方便的抗弯试验装置，是人们不断探索需要解决的技术问题。

管桩抗弯检测方法如下：第一步：按抗裂弯矩20％的级差由零加荷至抗裂弯矩的80％，每级荷载的持续时间不少于1min；然后按抗裂弯矩10％的级差继续加荷至抗裂弯矩的100％。每级荷载的持续时间不少于3min，观察是否有裂缝出现，并测定和记录裂缝宽度。第二步：如果在抗裂弯矩的100％时出现裂缝，则卸荷至零；如果未出现裂缝，则按抗裂弯矩10％的级差继续加荷至裂缝出现。每级荷载的持续时间不少于3min，测定和记录裂缝宽度。第三步：由裂缝弯矩卸荷至零后静停时间不少于3min。第四步：按极限弯矩20％的级差由零加荷至极限弯矩的80％后，按极限弯矩5％的级差继续加荷至极限弯矩的100％。检查是否已达到破坏状态，如未达到破坏，应继续加荷直至破坏为止。每级荷载的持续时间不少于3min，测定和记录裂缝宽度。

中国专利文献公开了一种多功能预应力混凝土管桩抗弯抗剪装置[申请号：201410804580.X]，包括：左连杆和右连杆，所述左连杆和右连杆上从上到下依次安装有反力梁、分配梁和反力箱型梁，所述反力梁和分配梁之间安装有千斤顶，所述返力箱型梁和分配量之间设置有支座，所述支座上安装有预应力混凝土管桩。通过上述方式，该多功能预应力混凝土管桩抗弯抗剪装置，能够提高试验效率，整套装置可以旋转，更换样品无需拆卸，操作简单，使用方便，提高安全性。然而，该装置在检测不同长度的管桩时，无法进行实时调整，也即该装置只能配适同一种长度的管桩的检测。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种管桩抗弯试验装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种管桩抗弯试验装置，包括机架及位于机架底部的底座，在机架顶部设有检测油缸，所述的机架内设有用于穿设待检测的管桩的检测通道，且检测油缸的输出端朝向底座后连接压力传感器，所述的压力传感器连接有受力架，所述的底座上并位于机架的两侧分别设有一个能沿着底座的轴向往复移动的第一管桩支撑架机构，所述的第一管桩支撑架机构包括第一支撑架及水平设置在底座上的调节油缸，所述的调节油缸的输出轴连接第一支撑架，在第一支撑架内并由上往下依次设有第一支撑板和第一定位板，在第一支撑板和第一定位板之间设有一个能使第一支撑板沿竖直方向往复移动的第一高度调节机构。

优选地，所述的第一高度调节机构包括与第一支撑板固定连接的第一丝杆，第一定位板与第一支撑架固定连接，第一丝杆外螺接有第一调节螺母且第一调节螺母压设在第一定位板上。

优选地，所述的第一调节螺母上设有第一转动手柄，所述的第一支撑板顶部设有与管桩的外表面相配适的弧形槽，所述的受力架的下表面可拆卸的设有若干与管桩外表面相配适的垫块。

优选地，所述的底座上设有机架连接座，所述的机架与机架连接座可拆卸的连接，调节油缸固定在机架连接座上并呈水平设置。

优选地，所述的底座上并沿机架的两侧分别设有一个能沿着底座的轴向往复移动的第二管桩支撑架机构。

优选地，所述的第二管桩支撑架机构包括位于底座内的移动座及固定在移动座上的第二支撑架，移动座与底座滑动连接，还包括位于底座内的调节电机且调节电机通过水平平移组件连接移动座。

优选地，所述的第二管桩支撑架机构还包括位于第二支撑架内并由上往下设置的第二支撑板和第二定位板，在第二支撑板和第二定位板之间设有一个能使第二支撑板沿竖直方向往复移动的第二高度调节机构。

优选地，所述的第二高度调节机构包括与第二支撑板固定连接的第二丝杆，第二定位板与第二支撑架固定连接，第二丝杆外螺接有第二调节螺母且第二调节螺母压设在第二定位板上。

优选地，所述的第二调节螺母上设有第二转动手柄，所述的水平平移组件包括与调节电机的输出轴连接的平移丝杆，所述的平移丝杆与移动座螺接。

优选地，所述的水平平移组件还包括固定在所述的移动座内的丝杆螺母，丝杆螺母与平移丝杆螺接。所述的丝杆螺母至少有两个。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、设计合理，结构简单，通过在水平方向及竖直方向上调整对管桩的支撑部位，能够配合不同长度的管桩，且调节方便可靠，尤其是对管桩的水平高度调整方便，从而得到准确的抗弯数据，检测结果可靠。

2、试验装置可伸缩调节，装车方便，便于运输，使用方便。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图；

图2是本发明提供的内部结构示意图。

图中，机架1、底座2、检测油缸3、检测通道4、压力传感器5、第一管桩支撑架机构6、第一支撑架7、调节油缸8、第一支撑板9、第一定位板10、第一高度调节机构11、第一丝杆12、第一调节螺母13、保险螺母13a、第一转动手柄14、弧形槽15、受力架16、垫块17、机架连接座18、插销18a、第二管桩支撑架机构19、移动座20、第二支撑架21、调节电机22、水平平移组件23、第二支撑板24、第二定位板25、第二高度调节机构26、第二丝杆27、第二调节螺母28、第二转动手柄29、平移丝杆30、丝杆螺母31、管桩100。

具体实施方式

如图1-2所示，一种管桩抗弯试验装置，包括机架1及位于机架1底部的底座2，在机架1顶部设有检测油缸3，所述的机架1内设有用于穿设待检测的管桩100的检测通道4，且检测油缸3的输出端朝向底座2后连接压力传感器5，压力传感器5用于检测压力，所述的压力传感器5连接有受力架16，所述的底座2上并位于机架1的两侧分别设有一个能沿着底座2的轴向往复移动的第一管桩支撑架机构6，所述的第一管桩支撑架机构6包括第一支撑架7及水平设置在底座2上的调节油缸8，所述的调节油缸8的输出轴连接第一支撑架7，在第一支撑架7内并由上往下依次设有第一支撑板9和第一定位板10，在第一支撑板9和第一定位板10之间设有一个能使第一支撑板9沿竖直方向往复移动的第一高度调节机构11。

本实施例中，第一管桩支撑架机构6上的第一支撑板9能在第一高度调节机构11的作用下升降，从而调节竖直方向上的高度，而调节油缸8能带动第一支撑架7沿水平方向移动，从而调整第一支撑架7在水平方向上的位置，也即，第一管桩支撑架机构6在竖直方向和水平方向上的位置均可调节，从而可以配适不同长度的管桩100。

本实施例中，当管桩100压设在第一支撑板9上时，检测油缸3驱动受力架16压住管桩，再继续施加压力至核定值(核定值从压力传感器5直接读出)，保持一定时间，如管桩100未发生弯折或断裂，则视为合格。

第一高度调节机构11可以是油缸或千斤顶等顶升机构，当油缸或千斤顶压设在第一定位板10上，位于第一支撑板9和第一定位板10之间时，对第一支撑板9即可起到顶升及下降作用。

在本实施例中，第一高度调节机构11包括与第一支撑板9固定连接的第一丝杆12，第一定位板10与第一支撑架7固定连接，第一丝杆12外螺接有第一调节螺母13且第一调节螺母13压设在第一定位板10上。第一丝杆12插入到第一定位板10中，转动第一调节螺母13可以改变第一丝杆12插入到第一定位板10中的深度从而改变第一支撑板9的高度。

第一调节螺母13上设有第一转动手柄14，所述的第一支撑板9顶部设有与管桩100的外表面相配适的弧形槽15，从而使管桩100与第一支撑板贴合。

所述的受力架16的下表面可拆卸的设有若干与管桩100外表面相配适的垫块17，垫块17上也设有弧形槽，与管桩100相贴合，配合不同规格的管桩100，可以采用不同的垫块17，保证与管桩100表面贴合，对施压的准确性得到保证。

作为一种优选的方案，在第一调节螺母13上还设有螺接在第一丝杆12上的保险螺母13a，在第一调节螺母13要往上转动时，先拧松保险螺母13a，当第一调节螺母13转动到位后，将保险螺母13a转动至与第一调节螺母13a并紧，从而将第一调节螺母13锁紧。当第一调节螺母13要往下转动时，直接转动至合适位置，然后再转动保险螺母13a与第一调节螺母13并紧。

底座2上设有机架连接座18，所述的机架1与机架连接座18通过插销18a可拆卸的连接，调节油缸8固定在机架连接座18上并呈水平设置。也即，本实施例的机架1可以拆卸，在管桩100检测过程中，可以先拆除机架1，将管桩100用行吊等工具放置到底座2上后，再安装机架1，这样做的好处在于，能够避免吊装过程中管桩100撞击机架1造成对机架1的损坏。同样的，当检测完成后，可以先拆除机架1，再移除管桩100。

如上所述，第一管桩支撑架机构6在水平方向上的位置通过调节油缸8调节，然而调节的范围毕竟有限，本实施例的另一任务是如何进一步的提高检测的配适性，从而配合长度较长的管桩100的检测。如图1所示，底座2上并沿机架1的两侧分别设有一个能沿着底座2的轴向往复移动的第二管桩支撑架机构19。

第二管桩支撑架机构19还包括位于第二支撑架21内并由上往下设置的第二支撑板24和第二定位板25，在第二支撑板24和第二定位板25之间设有一个能使第二支撑板24沿竖直方向往复移动的第二高度调节机构26。

当需要检测长度较长的管桩时，第二高度调节机构26调节第二支撑板24的高度，管桩100压设在第二支撑板24上，并通过第一高度调节机构11调节第一支撑板9使第一支撑板9脱离管桩100。

本实施例的第二管桩支撑架机构19是通过调节电机22来实现的，具体的说，第二管桩支撑架机构19包括位于底座2内的移动座20及固定在移动座20上的第二支撑架21，移动座20可通过导轨或滑轮压设在底座2上，实现移动座20与底座2滑动连接，还包括位于底座2内的调节电机22且调节电机22通过水平平移组件23连接移动座20。

水平平移组件23包括与调节电机22的输出轴连接的平移丝杆30，所述的平移丝杆30与移动座20螺接。调节电机22驱动平移丝杆30转动，从而调整移动座20的水平位置，也即如移动座20上设螺孔，平移丝杆30可以直接与移动座20螺接。

优选方案，水平平移组件23还包括固定在所述的移动座20内的丝杆螺母31，丝杆螺母31与平移丝杆30螺接。所述的丝杆螺母31至少有两个，起到稳定螺接的作用。

第二高度调节机构26包括与第二支撑板24固定连接的第二丝杆27，第二定位板25与第二支撑架21固定连接，第二丝杆27外螺接有第二调节螺母28且第二调节螺母28压设在第二定位板25上。第二调节螺母28上设有第二转动手柄29，

本实施例的工作原理是：

受力架16压住管桩100上表面，检测油缸3施加压力，压力传感器5进行压力读数，两个第一管桩支撑架机构6配合长度较短(长度8-15m的管桩)的管桩100进行抗弯检测，也即管桩100压设在两个第一管桩支撑架机构6的第一支撑板9，第一支撑架7起支撑作用。通过调整第一调节螺母13使两块第一支撑板9的高度一致，检测结果可靠。

当管桩100的长度大于15m时，需要动用第二管桩支撑架机构19对管桩进行支撑，而第一管桩支撑架机构6需要脱离管桩，第二管桩支撑架机构19在水平上的位置通过调节电机22驱动平移丝杆30从而使移动座20移动来实现，平移丝杆30的调节范围较大，对移动座20的移动范围有较大幅度的调整空间。

本发明的优点在于：设计合理，结构简单，通过在水平方向及竖直方向上调整对管桩的支撑部位，能够配合不同长度的管桩，且调节方便可靠，尤其是对管桩的水平高度调整方便，从而得到准确的抗弯数据，检测结果可靠。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、底座2、检测油缸3、检测通道4、压力传感器5、第一管桩支撑架机构6、第一支撑架7、调节油缸8、第一支撑板9、第一定位板10、第一高度调节机构11、第一丝杆12、第一调节螺母13、保险螺母13a、第一转动手柄14、弧形槽15、受力架16、垫块17、机架连接座18、插销18a、第二管桩支撑架机构19、移动座20、第二支撑架21、调节电机22、水平平移组件23、第二支撑板24、第二定位板25、第二高度调节机构26、第二丝杆27、第二调节螺母28、第二转动手柄29、平移丝杆30、丝杆螺母31、管桩100等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种管桩抗弯试验装置，包括机架(1)及位于机架(1)底部的底座(2)，在机架(1)顶部设有检测油缸(3)，所述的机架(1)内设有用于穿设待检测的管桩(100)的检测通道(4)，且检测油缸(3)的输出端朝向底座(2)后连接压力传感器(5)，其特征在于，所述的压力传感器(5)连接有受力架(16)，所述的底座(2)上并位于机架(1)的两侧分别设有一个能沿着底座(2)的轴向往复移动的第一管桩支撑架机构(6)，所述的第一管桩支撑架机构(6)包括第一支撑架(7)及水平设置在底座(2)上的调节油缸(8)，所述的调节油缸(8)的输出轴连接第一支撑架(7)，在第一支撑架(7)内并由上往下依次设有第一支撑板(9)和第一定位板(10)，在第一支撑板(9)和第一定位板(10)之间设有一个能使第一支撑板(9)沿竖直方向往复移动的第一高度调节机构(11)。

2.根据权利要求1所述的管桩抗弯试验装置，其特征在于，所述的第一高度调节机构(11)包括与第一支撑板(9)固定连接的第一丝杆(12)，第一定位板(10)与第一支撑架(7)固定连接，第一丝杆(12)外螺接有第一调节螺母(13)且第一调节螺母(13)压设在第一定位板(10)上。

3.根据权利要求2所述的管桩抗弯试验装置，其特征在于，所述的第一调节螺母(13)上设有第一转动手柄(14)，所述的第一支撑板(9)顶部设有与管桩(100)的外表面相配适的弧形槽(15)，所述的受力架(16)的下表面可拆卸的设有若干与管桩(100)外表面相配适的垫块(17)。

4.根据权利要求1所述的管桩抗弯试验装置，其特征在于，所述的底座(2)上设有机架连接座(18)，所述的机架(1)与机架连接座(18)可拆卸的连接，调节油缸(8)固定在机架连接座(18)上并呈水平设置。

5.根据权利要求1所述的管桩抗弯试验装置，其特征在于，所述的底座(2)上并沿机架(1)的两侧分别设有一个能沿着底座(2)的轴向往复移动的第二管桩支撑架机构(19)。

6.根据权利要求5所述的管桩抗弯试验装置，其特征在于，所述的第二管桩支撑架机构(19)包括位于底座(2)内的移动座(20)及固定在移动座(20)上的第二支撑架(21)，移动座(20)与底座(2)滑动连接，还包括位于底座(2)内的调节电机(22)且调节电机(22)通过水平平移组件(23)连接移动座(20)。

7.根据权利要求6所述的管桩抗弯试验装置，其特征在于，所述的第二管桩支撑架机构(19)还包括位于第二支撑架(21)内并由上往下设置的第二支撑板(24)和第二定位板(25)，在第二支撑板(24)和第二定位板(25)之间设有一个能使第二支撑板(24)沿竖直方向往复移动的第二高度调节机构(26)。

8.根据权利要求7所述的管桩抗弯试验装置，其特征在于，所述的第二高度调节机构(26)包括与第二支撑板(24)固定连接的第二丝杆(27)，第二定位板(25)与第二支撑架(21)固定连接，第二丝杆(27)外螺接有第二调节螺母(28)且第二调节螺母(28)压设在第二定位板(25)上。

9.根据权利要求8所述的管桩抗弯试验装置，其特征在于，所述的第二调节螺母(28)上设有第二转动手柄(29)，所述的水平平移组件(23)包括与调节电机(22)的输出轴连接的平移丝杆(30)，所述的平移丝杆(30)与移动座(20)螺接。

10.根据权利要求9所述的管桩抗弯试验装置，其特征在于，所述的水平平移组件(23)还包括固定在所述的移动座(20)内的丝杆螺母(31)，丝杆螺母(31)与平移丝杆(30)螺接。