CN108824500A - 组合式支撑梁反力加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及静载试验领域，旨在解决现有的反力装置结构复杂，运输、施工难度大及成本高、施工安全性低问题，提供组合式支撑梁反力加载装置，其包括目标应力承压梁和多个下压结构；目标应力承压梁被布置成通过一沿竖向的顶力装置向下压合于目标测试桩上；顶力装置朝上支撑目标应力承压梁于目标应力承压梁的两端之间的位置；多个下压结构分别锚固设置，部分的下压结构朝下对应目标应力承压梁的一端并能够阻止目标应力承压梁的该端的上行；另外一部分的下压结构朝下对应目标应力承压梁的另一端并能够阻止目标应力承压梁的该端的上行。本发明的有益效果是运输、施工难度及成本低、施工安全性高。

Description

组合式支撑梁反力加载装置

技术领域

本发明涉及静载试验领域，具体而言，涉及组合式支撑梁反力加载装置。

背景技术

现有的桩基试验方式是根据试验载荷、试验场地布置情况通常采用堆载法、反锚桩法或者两种方法同时运用。其中大吨位大载荷锚桩法中承压梁对场地的要求越来越大，由于运输及现场施工条件限制，在反锚法或传统方法进行大荷试验时存在以下问题：

采用钢结构承压梁时，结构复杂、笨重，现场安装不方便，造成了现场施工成本较高，以及相应运输成本较高；

主结构梁的强度要求提高，其制作及实施工程量较大，废时废料，实施周期长；

大承载力静力试验使用的承压梁，在确保大载荷抗变形测试状态下的稳定性问题一直存在着大的风险。由于结构的体积过大，其工艺执行及现场施工安全性不高，也不利于快速倒用。

发明内容

本发明旨在提供一种组合式支撑梁反力加载装置，以解决至少部分上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种组合式支撑梁反力加载装置，其包括目标应力承压梁、多个下压结构；

所述目标应力承压梁沿水平方向设置，且所述目标应力承压梁被布置成向下压合于目标测试桩上，并在水平方向上拓展，目标应力承压梁的水平长度大于目标测试桩桩径的两倍；

多个所述下压结构分别锚固设置，其中一部分的所述下压结构朝下对应所述目标应力承压梁的一端并能够阻止所述目标应力承压梁的该端的上行，另外一部分的所述下压结构朝下对应所述目标应力承压梁的另一端并能够阻止所述目标应力承压梁的该端的上行；

所述下压结构包括支撑梁、支撑桩、锚压结构；所述支撑桩下端锚固设置；所述支撑梁的一端的支撑点通过能够升降的升降驱动装置支撑于所述支撑桩上端之上，另一端的下压点朝下对应所述目标应力承压梁以限制所述目标应力承压梁对应端的上行；所述锚压结构的下部锚固，上部朝下对应于所述支撑梁的两端之间的中间支点，以限制所述支撑梁的中间支点处的上行，以使在所述升降驱动装置从支撑点顶升所述支撑梁时能够带动所述支撑梁的下压点以所述中间支点为转动支点旋转下压所述目标应力承压梁。

本发明实施例中的组合式支撑梁反力加载装置通过多个下压结构的下压结构实现对目标测试桩提供反力，并且各个下压结构分别通过其升降驱动装置为动力以杠杆形式实现带动目标应力承压梁下压于目标测试桩，具有结构简单，能够提供较大的反力，且较之堆载法所用的重荷载及单纯的反锚桩法具有运输、施工难度及成本低、施工安全性高的的有益效果。

在本实施例的一种实施方式中：

所述锚压结构具有横支梁，所横支梁下压所述支撑梁于所述中间支点，且所述横支梁被构造成能够沿所述支撑梁的长向滑动以调节所述中间支点的位置。

在本实施例的一种实施方式中：

所述锚压结构包括两个锚固体，两个所述锚固体分设于所述支撑梁两侧；

所述锚固体下端锚固设置，两个所述锚固体的上端分别下压一横支分梁的两端，所述横支分梁的中间位置通过所述横支梁下压所述支撑梁以限制所述支撑梁的上行。

在本实施例的一种实施方式中：

所述锚固体包括地锚支撑桩、地锚拉杆；所述地锚支撑桩锚设于基础，所述地锚拉杆下端连接于所述地锚支撑桩、上端连接所述横支分梁以限制所述横支分梁的上行。

在本实施例的一种实施方式中：

所述横支梁沿垂直于所述横支分梁长向设置，并能够沿所述横支分梁的长向移动以调节所述横支梁下压所述支撑梁的中间支点的位置。

在本实施例的一种实施方式中：

所述锚压结构有多个，多个所述锚压结构沿所述支撑梁的长向设置且下压所述支撑梁两端之间的沿长向分布的多个中间压合点。

在本实施例的一种实施方式中：

在沿所述支撑梁的长度方向上，所述支撑梁的中间支点到所述支撑点的距离大于所述支撑梁的中间支点到所述支撑梁的下压点的距离。

在本实施例的一种实施方式中：

所述目标应力承压梁通过能够升降的升降支撑装置支撑于目标测试桩上。

在本实施例的一种实施方式中：

所述升降支撑装置朝上支撑所述目标应力承压梁于所述目标应力承压梁的长向的中点处。

在本实施例的一种实施方式中：

多个所述下压结构关于所述目标应力承压梁的长向中点对称分布。

综合以上描述，本实施例中的组合式支撑梁反力加载装置具有加载所需动力小，省力、运输、施工难度及成本低、施工安全性高的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例中组合式支撑梁反力加载装置的结构的一种实施方式的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

图标：100-组合式支撑梁反力加载装置；B1-下压结构；1-目标应力承压梁；2-铰接结构；3-支撑梁；B2-锚压结构；B3-锚固体；4-横支梁；5-横支分梁；6-支撑桩；7-目标测试桩；8-升降支撑装置；9-地锚拉杆；10-地锚支撑桩；11-升降驱动装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

图1示出了本发明实施例中的组合式支撑梁反力加载装置100的结构的一种实施方式的结构示意图(图中额外用虚线示出了目标测试桩7及其所设置的基础)；图2为图1的俯视图。

请参照图1、图2，本实施例中的组合式支撑梁反力加载装置100包括升降驱动装置8、目标应力承压梁1和多个下压结构B1；目标应力承压梁1沿水平方向设置，目标应力承压梁1沿水平方向设置，且目标应力承压梁1被布置成向下压合于目标测试桩7上，并在水平方向上拓展，目标应力承压梁1的水平长度大于目标测试桩7桩径的两倍。本实施例中，目标应力承压梁1通过能够升降的升降支撑装置8支撑于目标测试桩7上。进一步地，升降支撑装置8朝上支撑目标应力承压梁1于目标应力承压梁1的长向的中点处。

多个下压结构B1分别锚固设置，其中一部分的下压结构B1朝下对应目标应力承压梁1的一端并能够阻止目标应力承压梁1的该端的上行；另外一部分的下压结构B1朝下对应目标应力承压梁1的另一端并能够阻止目标应力承压梁1的该端的上行。

图中示出了在目标应力承压梁1的两端分别设置一个下压结构B1的情形。本实施例中的下压结构B1用于下压目标应力承压梁1以限制目标应力承压梁1的上行，该下压结构B1可设置成多种形式，例如参见图1、图2，在本实施例的一种实施方式中，下压结构B1包括支撑梁3、支撑桩6、锚压结构B2；支撑桩6下端锚固设置(如锚固于基础)；支撑梁3的一端的支撑点通过能够升降的升降驱动装置11支撑于支撑桩6上端之上，另一端的下压点朝下对应目标应力承压梁1以限制目标应力承压梁1对应端的上行；锚压结构B2的下部锚固，上部朝下对应于支撑梁3的两端之间的中间支点，以限制支撑梁3的中间支点处的上行，以使在升降驱动装置11从支撑点顶升支撑梁3时能够带动支撑梁3的下压点以中间支点为转动支点旋转下压目标应力承压梁1。可选地，锚压结构B2具有横支梁4，所横支梁4下压支撑梁3于中间支点，且横支梁4被构造成能够沿支撑梁3的长向滑动以调节中间支点的位置。本实施例中的目标应力承压梁1设置为杠杆结构能够通过调整杠杆力臂长度的方式来使其下压点处可施加不同大小的荷载，以适应不同吨位的荷载试验的需求。并且该实施方式下中间支点的位置设置为可调，在装置设置完成后还可通过调节中间支点的位置来调整荷载大小，使用方便。

可选实施方式中，在沿支撑梁3的长度方向上，支撑梁3的中间支点到支撑点的距离大于支撑梁3的中间支点到支撑梁3的下压点的距离，以使只能施加较小力的升降驱动装置11能够通过杠杆结构对目标测试桩7施加较大的力。例如，当支撑点到中间支点的距离为中间支点到下压点距离的5倍时，能够提供1000KN顶升力的升降驱动装置11能够在下压点处提供5000KN的下压反力。

本实施例中，为避免下压点对目标应力承压梁1的过大压力的破坏，支撑梁3在其下压点和目标应力承压梁1的接触位置通过铰接结构2铰接连接。

本实施例中的锚压结构B2用于限制支撑梁3的中间支点位置的上行，本实施方式下锚压结构B2包括两个锚固体B3，两个锚固体B3分设于支撑梁3两侧；锚固体B3下端锚固设置，两个锚固体B3的上端分别下压一横支分梁5的两端，横支分梁5的中间位置通过横支梁4下压支撑梁3以限制支撑梁3的上行。可选地，锚固体B3包括地锚支撑桩10、地锚拉杆9；地锚支撑桩10锚设于基础，地锚拉杆9下端连接于地锚支撑桩10、上端连接横支分梁5以限制横支分梁5的上行。可选地，横支梁4沿垂直于横支分梁5长向设置，并能够沿横支分梁5的长向移动以调节横支梁4下压支撑梁3的中间支点的位置。

在图1、图2示出的实施方式中，每个下压结构B1仅设置一个锚压结构B2，对应地下压支撑梁3两端之间的一个中间支点。在其他实施方式中，锚压结构B2还可设置多个(图未示)，多个锚压结构B2沿支撑梁3的长向设置且下压支撑梁3两端之间的沿长向分布的多个中间支点。本文中的“中间支点”的“中间”仅指在两端之间，而不特指中点。

本发明实施例中的组合式支撑梁反力加载装置100通过多个下压结构B1实现对目标测试桩7提供反力，并且各个下压结构B1分别通过其升降驱动装置11为动力以杠杆形式实现带动目标应力承压梁1下压于目标测试桩7，具有结构简单，能够提供较大的反力，且较之堆载法所用的重荷载及单纯的反锚桩法具有运输、施工难度及成本低、施工安全性高的的有益效果。

使用时，可先使用升降支撑装置8带动目标应力承压梁1向上抵顶于下压结构的支撑梁3的下方，然后就可以通过升降驱动装置11施力提供反力。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

包括目标应力承压梁、多个下压结构；

所述目标应力承压梁沿水平方向设置，且所述目标应力承压梁被布置成向下压合于目标测试桩上，并在水平方向上拓展，目标应力承压梁的水平长度大于目标测试桩桩径的两倍；

多个所述下压结构分别锚固设置，其中一部分的所述下压结构朝下对应所述目标应力承压梁的一端并能够阻止所述目标应力承压梁的该端的上行，另外一部分的所述下压结构朝下对应所述目标应力承压梁的另一端并能够阻止所述目标应力承压梁的该端的上行；

所述下压结构包括支撑梁、支撑桩、锚压结构；所述支撑桩下端锚固设置；所述支撑梁的一端的支撑点通过能够升降的升降驱动装置支撑于所述支撑桩上端之上，另一端的下压点朝下对应所述目标应力承压梁以限制所述目标应力承压梁对应端的上行；所述锚压结构的下部锚固，上部朝下对应于所述支撑梁的两端之间的中间支点，以限制所述支撑梁的中间支点处的上行，以使在所述升降驱动装置从支撑点顶升所述支撑梁时能够带动所述支撑梁的下压点以所述中间支点为转动支点旋转下压所述目标应力承压梁。

2.根据权利要求1所述的组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

所述锚压结构具有横支梁，所横支梁下压所述支撑梁于所述中间支点，且所述横支梁被构造成能够沿所述支撑梁的长向滑动以调节所述中间支点的位置。

3.根据权利要求2所述的组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

所述锚压结构包括两个锚固体，两个所述锚固体分设于所述支撑梁两侧；

所述锚固体下端锚固设置，两个所述锚固体的上端分别下压一横支分梁的两端，所述横支分梁的中间位置通过所述横支梁下压所述支撑梁以限制所述支撑梁的上行。

4.根据权利要求3所述的组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

所述锚固体包括地锚支撑桩、地锚拉杆；所述地锚支撑桩锚设于基础，所述地锚拉杆下端连接于所述地锚支撑桩、上端连接所述横支分梁以限制所述横支分梁的上行。

5.根据权利要求4所述的组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

所述横支梁沿垂直于所述横支分梁长向设置，并能够沿所述横支分梁的长向移动以调节所述横支梁下压所述支撑梁的中间支点的位置。

6.根据权利要求1所述的组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

所述锚压结构有多个，多个所述锚压结构沿所述支撑梁的长向设置且下压所述支撑梁两端之间的沿长向分布的多个中间压合点。

7.根据权利要求1-6任一项所述的组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

在沿所述支撑梁的长度方向上，所述支撑梁的中间支点到所述支撑点的距离大于所述支撑梁的中间支点到所述支撑梁的下压点的距离。

8.根据权利要求1所述的组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

所述目标应力承压梁通过能够升降的升降支撑装置支撑于目标测试桩上。

9.根据权利要求8所述的组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

所述升降支撑装置朝上支撑所述目标应力承压梁于所述目标应力承压梁的长向的中点处。

10.根据权利要求9所述的组合式支撑梁反力加载装置，其特征在于：

多个所述下压结构关于所述目标应力承压梁的长向中点对称分布。