CN109991069A - 一种反力台座制作方法及加载孔单元调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反力台座制作方法及加载孔单元调整装置，该方法包括以下步骤，第一步，制作加载孔单元，第二步，固定反力台座的各加载孔单元，具体的是，定义台座基础墙的厚度方向为X方向，长度方向为Y方向，通过加载孔单元调整装置调整加载孔单元，加载孔单元上的每排加载孔沿X方向布置，加载孔单元上的每列加载孔沿Y方向布置，将加载孔单元的加载孔焊接支架的底部与台座基础墙上预埋的加载孔焊接支架连接件焊接，采用同样方法对其它的加载孔单元固定，保证相邻两个加载孔单元的相邻两列和相邻两排加载孔之间的间距与同一个加载孔单元中相邻两列加载孔之间的间距相同。本发明提供了一种可以减少加载孔间误差的反力台座制作方法。

Description

一种反力台座制作方法及加载孔单元调整装置

技术领域

本发明涉及结构试验室制作领域中的反力台座制作方法及加载孔单元调整装置。

背景技术

在结构实验室中，反力墙与反力台座是进行伪静力试验的重要组成部分。现有的反力墙、反力台座如图1所示：该反力墙1与反力台座2上分布有多个阵列布置的加载孔11、21，反力台座水平设置，反力墙竖直设置，加载孔11、21是由钢管及设置于钢管两端的钢板制成的，钢板可以称为加载孔端板，并预埋于混凝土中。在设计要求中，预埋于反力墙1及反力台座2混凝土中的加载孔11、21单孔设计水平推力较大，为1000kN，且在两米范围内，任意两个加载孔中心间距离误差小于±1mm，同时要求反力墙上各加载孔的加载孔端板在同一平面上。

由于反力墙及反力台座上预埋有几千个加载孔，且加载孔之间的孔距精度要求高，墙与台座的表面平整度及相互垂直度要求也高，因此施工难度较大。传统的施工方法是边测量边固定的方式，即测力一个加载孔的位置并固定后，再根据固定好的加载孔测量并固定下一个。这种施工方法，前一个加载孔的定位误差会累加到下一个，连续的累积误差，会使得施工精度越来越远。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以减少加载孔间误差的反力台座制作方法；本发明的目的还在于提供一种该反力台座制作方法中使用的加载孔单元调整装置。

为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：

反力台座制作方法的技术方案为：

一种反力台座制作方法，该方法包括以下步骤，第一步，制作加载孔单元，加载孔单元包括加载孔焊接支架，加载孔焊接支架上焊接固定有多个阵列布置的加载孔，各相邻加载孔之间的间距相同，各加载孔两端的加载孔端板高度一致；第二步，固定反力台座的各加载孔单元，具体的是，先将其中一个加载孔单元的两端置于相邻两个台座基础墙上的加载孔单元调整装置上，定义台座基础墙的厚度方向为X方向，长度方向为Y方向，通过加载孔单元调整装置调整加载孔单元，调整加载孔单元整体水平，加载孔单元上的每排加载孔沿X方向布置，加载孔单元上的每列加载孔沿Y方向布置，将加载孔单元的加载孔焊接支架的底部与台座基础墙上预埋的加载孔焊接支架连接件焊接，采用同样方法对其它的加载孔单元固定，保证相邻两个加载孔单元的相邻两列和相邻两排加载孔之间的间距与同一个加载孔单元中相邻两列加载孔之间的间距相同；第三步，在最外侧加载孔单元的外围设置外围模板，在各加载孔的底部设置下侧模板，其中下侧模板通过下侧模板下侧的支腿支撑，下侧模板与加载孔单元的加载孔的下侧加载孔端板接触；第四步，在下侧模板和外围模板围成的模腔中进行混凝土浇筑。

混凝土浇筑灌注混凝土的过程分为两次，第一次混凝土灌注时，混凝土的灌注高度低于加载孔单元的加载孔的上侧加载孔端板，振实混凝土后进行第二次混凝土灌注，第二次混凝土灌注时，人工手动将混凝土填充于加载孔的上侧加载孔端板之下，保证加载孔的上侧加载孔端板之下无空隙。

每个加载孔的下侧均正对设置有所述支腿。

第一步中，通过加载孔单元焊接工装制作加载孔单元，加载孔单元焊接工装包括工装支架，工装支架上设置有底部支座和与底部支座相对布置的配重施压支座，工装支架上设置有与配重施压支座传动连接以带动配重施压支座上下移动的支座提升机构，底部支座上分布有多个下侧加载孔定位结构，配重施压支座上分布有与各下侧加载孔定位结构相对应的上侧加载孔定位结构，上侧加载孔定位结构、下侧加载孔定位结构均包括用于与加载孔端板的外侧板面接触配合的定位平面，定位平面上设置有用于与加载孔的中心孔适配定位插装的圆柱形定位凸起，各下侧加载孔定位结构的定位平面在同一个平面上，各上侧加载孔定位结构的定位平面在同一平面上。

所述加载孔调节装置包括顶升缸，顶升缸的活塞杆上固定有第一底座，第一底座的上端设置有十字滑台，十字滑台具有能够X方向滑动的X方向滑动座和能够Y方向滑动的Y方向滑动座，十字滑台上端设置有供加载孔单元的横向角钢放置的角钢放置槽，角钢放置槽的两侧槽壁上设置有螺纹连接有相对布置以夹紧所述横向角钢的顶紧螺栓。

X方向滑动座、Y 方向滑动座均由各自对应的丝杠丝母传动机构驱动。

丝杠丝母传动机构的丝杠上设置有用于扭矩输入的外方头结构。

加载孔单元调整装置的技术方案为：

加载孔调节装置，包括顶升缸，顶升缸的活塞杆上固定有第一底座，第一底座的上端设置有十字滑台，十字滑台具有能够X方向滑动的X方向滑动座和能够Y方向滑动的Y方向滑动座，十字滑台上端设置有供加载孔单元的横向角钢放置的角钢放置槽，角钢放置槽的两侧槽壁上设置有螺纹连接有相对布置以夹紧所述横向角钢的顶紧螺栓

X方向滑动座、Y 方向滑动座均由各自对应的丝杠丝母传动机构驱动。

丝杠丝母传动机构的丝杠上设置有用于扭矩输入的外方头结构。

本发明的有益效果为：本发明的反力台座在制作时，反力台座上的所有加载孔是由一个一个的加载孔单元组成的，每个加载孔单元中的各加载孔的相对位置都能得到保证，在加载孔单元安装时，通过加载孔单元调整装置调整加载孔单元的水平度和X方向、Y方向位置，保证相邻两个加载孔单元的相邻两列加载孔之间的间距与同一个加载孔单元中相邻两列加载孔之间的间距相同，从而保证浇筑结束后各加载孔的轴线垂直于水平方向，且各加载孔之间的间距一致。

附图说明

图1是本发明背景技术的结构示意图；

图2是本发明中加载孔单元的制作示意图；

图3是图1中底部支座的俯视图；

图4是图1中配重施压支座的俯视图；

图5是图1中右卷筒的结构示意图；

图6是本发明中下侧加载孔定位结构与加载孔焊接支架的配合示意图;

图7是本发明中加载孔焊接支架的结构示意图；

图8是本发明中加载孔单元的结构示意图；

图9是本发明中加载孔单元与台座基础墙的配合示意图；

图10是图9的侧视图；

图11是本发明中加载孔调节装置与加载孔单元的配合示意图。

具体实施方式

一种反力台座制作方法的实施例如图2~11所示：

该方法包括以下步骤，第一步，制作加载孔单元53，加载孔单元包括加载孔焊接支架，加载孔焊接支架上焊接固定有多个阵列布置的加载孔16，各相邻加载孔之间的间距相同，各加载孔两端的加载孔端板高度一致；第二步，固定反力台座的各加载孔单元，具体的是，先将其中一个加载孔单元的两端置于相邻两个台座基础墙70上的加载孔单元调整装置82上，使用时，通过四个加载孔单元调整装置调整一个加载孔单元，四个加载孔单元调整装置分别置于加载孔单元的四个角处，台座基础墙如图9所示，在反力台座的下侧设置有多个沿X方向间隔布置的台座基础墙70，台座基础墙上预留有上凸的加载孔焊接支架连接件34，加载孔焊接支架连接件34用于与加载孔单元的加载孔焊接支架焊接相连，以实现对加载孔单元的固定，各加载孔单元的两端分别支撑于对应的台座基础墙上，定义台座基础墙的厚度方向为X方向，长度方向为Y方向，通过加载孔单元调整装置调整加载孔单元，调整加载孔单元整体水平，加载孔单元上的每排加载孔沿X方向布置，加载孔单元上的每列加载孔沿Y方向布置，将加载孔单元的加载孔焊接支架的底部与台座基础墙上预埋的加载孔焊接支架连接件焊接，移走加载孔单元调整装置，采用同样方法对其它的加载孔单元固定，保证相邻两个加载孔单元的相邻两列和相邻两排加载孔之间的间距与同一个加载孔单元中相邻两列加载孔之间的间距相同；第三步，在最外侧加载孔单元的外围设置外围模板，在各加载孔的底部设置下侧模板71，其中下侧模板71通过下侧模板下侧的支腿72支撑，下侧模板71与加载孔单元的加载孔的下侧的加载孔端板18接触；第四步，在下侧模板和外围模板围成的模腔中进行混凝土浇筑。

混凝土浇筑灌注混凝土的过程分为两次，第一次混凝土灌注时，混凝土的灌注高度低于加载孔单元的加载孔的上侧的加载孔端板，振实混凝土后进行第二次混凝土灌注，第二次混凝土灌注时，人工手动将混凝土填充于加载孔的上侧加载孔端板之下，保证加载孔的上侧加载孔端板之下无空隙。

每个加载孔的下侧均正对设置有所述支腿72，各支腿72分别置于对应加载孔16的正下侧，这样可以保证对该位置下侧模板的支撑，保证该位置的下侧模板不变形，避免浇筑时，有混凝土进入下侧加载孔端板下侧而造成该位置的不平整。

第一步中，通过加载孔单元焊接工装制作加载孔单元，加载孔焊接工装包括工装支架，工装支架上设置有底部支座13和与底部支座13相对布置的配重施压支座6，工装支架上设置有与配重施压支座6传动连接以带动配重施压支座上下移动的支座提升机构，本实施例中，工装支架包括固定于底部支座左右两侧的左侧支柱10和右侧支柱3，支座提升机构包括设置于左侧支柱10左侧的左卷筒11和设置于右侧立柱3右侧的右卷筒1，左卷筒11上缠绕有左钢丝绳9，右卷筒1上缠绕有右钢丝绳2，支座提升机构还包括设置于左侧支柱10上端的左侧换向定滑轮8和设置于右侧支柱3上端的右侧换向定滑轮7，左侧钢丝绳9绕经左侧换向定滑轮8后与配重施压支座4的左测相连，右侧钢丝绳2绕经右侧换向定滑轮7后与配重施压支座4的右侧相连。本实施例中的左卷筒11、右卷筒1均为手摇式卷筒，卷筒提升动作时，有棘轮棘爪结构可以避免卷筒反转，需要卷筒反转时，解除棘爪对棘轮的锁止，可以反转卷筒，从而实现下放配重施压支座，通过棘轮棘爪实现反转锁止的卷筒属于现有技术，在此不再对其具体结构进行展开描述。

底部支座包括五根沿左右方向间隔布置的长度沿前后方向延伸的下部纵梁15，下部纵梁的底部通过两根沿前后方向间隔布置的长度沿左右方向延伸的下部横梁14连接。每个下部纵梁15的上端均沿前后方向间隔布置有五个下侧加载孔定位结构21。配重施压支座与底部支座为对称布置的结构，配重施压支座包括五根沿左右方向间隔布置的长度沿前后方向延伸的上部纵梁5，上部纵梁5的顶部通过两根沿前后方向间隔布置的长度沿左右方向延伸的上部横梁6连接，每根上部纵梁的下端均沿前后方向间隔布置有五个上侧加载孔定位结构，各上侧加载孔定位结构分别与对应的下侧加载孔定位结构相对设置。

在本发明中，下侧加载孔定位结构包括与下部纵梁上端焊接固定的下侧定位板22，下侧定位板22的上端凸设有与加载孔16的中心孔适配的下侧圆柱形定位凸起23，下侧定位板22的上板面构成用于与加载孔的下侧加载孔端板的板面接触定位配合的定位平面。上侧加载孔定位结构包括与上部纵梁下端焊接固定的上侧定位板19，上侧定位板19的下端凸设有上侧圆柱形定位凸起20，上侧定位板的下板面构成用于与加载孔的上侧加载孔端板的板面接触定位配合的定位平面。

两根左侧钢丝绳经左侧换向定滑轮后分别与配重施压支座的对应上部横梁的左端相连，两根右侧钢丝绳经右侧换向定滑轮后分别与对应上部横梁的右端相连。上部横梁的左端装配有用于与左侧支柱10滚动配合的左侧导向轮12，上部横梁的右端装配有用于与右侧支柱滚动配合的右侧导向轮。下侧定位板22的左侧面形成用于与相应纵向角钢31的内侧拐角32处接触定位配合的纵向角钢定位侧面50，下侧加载孔定位结构的圆柱形定位凸起的对应侧形成用于与相应横向角钢30的外侧面接触定位配合的横向角钢定位侧面23。

通过本加载孔单元焊接工装制作而成的加载孔单元53包括加载孔焊接支架和焊接固定于加载孔焊接支架上的阵列分布的多个加载孔16，各加载孔均包括中部的钢管17及焊接固定于钢管两端的加载孔端板18，钢管的内孔称为中心孔，加载孔焊接支架包括多根横纵交叉布置的横向角钢30和纵向角钢31，角钢属于标准钢材，其包括两个相互垂直的侧壁，两个垂直的侧壁形成拐角结构。

加载孔单元的制作过程为：首先制作加载孔焊接支架，将五个纵向角钢31的内侧拐角处定位卡在对应一列下侧定位板22的左侧，将各横向角钢30的一个外侧壁顶抵在对应一排下侧加载孔定位结构的下侧圆柱形定位凸起23的横向角钢定位侧面23上。这样纵向角钢31、横向角钢30的垂直度和间距都被定位，横向角钢的延伸方向即为X方向，纵向角钢的延伸方向即为Y方向，然后在纵向角钢和横向角钢间进行点焊，完成加载孔焊接支架的制作。然后移开一点加载孔焊接支架，将各加载孔16的下端定位套装于下侧定位板的圆柱形定位凸起上，加载孔的下侧加载孔端板顶抵在下侧定位板上，将配重施压支座6下放，直至上侧定位板19顶抵在加载孔的上侧加载孔端板上，上侧定位板上的上侧圆柱形定位凸起20定位插装在加载孔的中心孔上端。这样各加载孔被定位，定位平面保证了加载孔的高度一致，上侧、下侧圆柱形定位凸起保证各加载孔之间的间距，配重施压支座对加载孔施压，保证加载孔焊接时不会上下移动变形。移动加载孔焊接支架，使各加载孔的钢管两侧分别顶靠在横向角钢和纵向角钢上，通过焊接将加载孔焊接固定于加载孔焊接支架上，这样加载孔焊接支架就和各加载孔形成了一个整体结构的加载孔单元。

在本发明中每个加载单元进行调整时，对应四个加载孔单元调整装置，每个加载孔单元调整装置均能够实现高度、X方向和Y方向的调整，所述加载孔调节装置包括顶升缸73，顶升缸73的活塞杆上固定有第一底座74，第一底座74的上端设置有十字滑台，十字滑台具有能够X方向滑动的X方向滑动座75和能够Y方向滑动的Y方向滑动座78，十字滑台上端设置有供加载孔单元的横向角钢30放置的角钢放置槽81，角钢放置槽的两侧槽壁80上设置有螺纹连接有相对布置以夹紧所述横向角钢的顶紧螺栓79。使用时，加载孔单元对应的横向角钢30放置于角钢放置槽中，两个顶紧螺栓79相对移动而顶紧横向角钢，实现横向角钢相对Y方向滑动座78的固定。X方向滑动座、Y 方向滑动座均由各自对应的丝杠丝母传动机构驱动，丝杠丝母传动机构的丝杠76上设置有用于扭矩输入的外方头结构77，使用时，通过扳手向外方头结构77输入扭矩，可以带动对应的丝杆转动，从而带动对应的滑动座移动，采用丝杠丝母式的十字滑台本身属于现有技术，在本发明中，因为节省空间考虑，采用来外方头结构与扳手配合来实现扭矩输入，相比使用电机带动丝杠转动而言，占用空间更小。在横向角钢被顶紧螺栓79顶紧后，顶升缸73上下升降，不仅可以调整加载孔单元到水平，也可以调整加载孔单元的整体高度；X方向滑动座、Y方向滑动座带动加载孔单元移动调整，可以调整加载孔单元上的每排加载孔沿X方向布置，加载孔单元上的每列加载孔沿Y方向布置。

加载孔单元调节装置的实施例如图2~11所示：加载孔调节装置的具体结构与上述各反力台座制作方法实施例中的加载孔调节装置相同，在此不再详述。

Claims (9)

1.一种反力台座制作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，第一步，制作加载孔单元，加载孔单元包括加载孔焊接支架，加载孔焊接支架上焊接固定有多个阵列布置的加载孔，各相邻加载孔之间的间距相同，各加载孔两端的加载孔端板高度一致；第二步，固定反力台座的各加载孔单元，具体的是，先将其中一个加载孔单元的两端置于相邻两个台座基础墙上的加载孔单元调整装置上，定义台座基础墙的厚度方向为X方向，长度方向为Y方向，通过加载孔单元调整装置调整加载孔单元，调整加载孔单元整体水平，加载孔单元上的每排加载孔沿X方向布置，加载孔单元上的每列加载孔沿Y方向布置，将加载孔单元的加载孔焊接支架的底部与台座基础墙上预埋的加载孔焊接支架连接件焊接，采用同样方法对其它的加载孔单元固定，保证相邻两个加载孔单元的相邻两列和相邻两排加载孔之间的间距与同一个加载孔单元中相邻两列加载孔之间的间距相同；第三步，在最外侧加载孔单元的外围设置外围模板，在各加载孔的底部设置下侧模板，其中下侧模板通过下侧模板下侧的支腿支撑，下侧模板与加载孔单元的加载孔的下侧加载孔端板接触；第四步，在下侧模板和外围模板围成的模腔中进行混凝土浇筑。

2.根据权利要求1所述的反力台座制作方法，其特征在于：混凝土浇筑灌注混凝土的过程分为两次，第一次混凝土灌注时，混凝土的灌注高度低于加载孔单元的加载孔的上侧加载孔端板，振实混凝土后进行第二次混凝土灌注，第二次混凝土灌注时，人工手动将混凝土填充于加载孔的上侧加载孔端板之下，保证加载孔的上侧加载孔端板之下无空隙。

3.根据权利要求1所述的反力台座制作方法，其特征在于：每个加载孔的下侧均正对设置有所述支腿。

4.根据权利要求1所述的反力台座制作方法，其特征在于：第一步中，通过加载孔单元焊接工装制作加载孔单元，加载孔单元焊接工装包括工装支架，工装支架上设置有底部支座和与底部支座相对布置的配重施压支座，工装支架上设置有与配重施压支座传动连接以带动配重施压支座上下移动的支座提升机构，底部支座上分布有多个下侧加载孔定位结构，配重施压支座上分布有与各下侧加载孔定位结构相对应的上侧加载孔定位结构，上侧加载孔定位结构、下侧加载孔定位结构均包括用于与加载孔端板的外侧板面接触配合的定位平面，定位平面上设置有用于与加载孔的中心孔适配定位插装的圆柱形定位凸起，各下侧加载孔定位结构的定位平面在同一个平面上，各上侧加载孔定位结构的定位平面在同一平面上。

5.根据权利要求1所述的反力台座制作方法，其特征在于：所述加载孔调节装置包括顶升缸，顶升缸的活塞杆上固定有第一底座，第一底座的上端设置有十字滑台，十字滑台具有能够X方向滑动的X方向滑动座和能够Y方向滑动的Y方向滑动座，十字滑台上端设置有供加载孔单元的横向角钢放置的角钢放置槽，角钢放置槽的两侧槽壁上设置有螺纹连接有相对布置以夹紧所述横向角钢的顶紧螺栓。

6.根据权利要求5所述的反力台座制作方法，其特征在于：X方向滑动座、Y 方向滑动座均由各自对应的丝杠丝母传动机构驱动。

7.根据权利要求6所述的反力台座制作方法，其特征在于：丝杠丝母传动机构的丝杠上设置有用于扭矩输入的外方头结构。

8.加载孔调节装置，其特征在于：包括顶升缸，顶升缸的活塞杆上固定有第一底座，第一底座的上端设置有十字滑台，十字滑台具有能够X方向滑动的X方向滑动座和能够Y方向滑动的Y方向滑动座，十字滑台上端设置有供加载孔单元的横向角钢放置的角钢放置槽，角钢放置槽的两侧槽壁上设置有螺纹连接有相对布置以夹紧所述横向角钢的顶紧螺栓

根据权利要求8所述的加载孔调节装置，其特征在于：X方向滑动座、Y 方向滑动座均由各自对应的丝杠丝母传动机构驱动。

9.根据权利要求9所述的加载孔调节装置，其特征在于：丝杠丝母传动机构的丝杠上设置有用于扭矩输入的外方头结构。