CN114775704A - 一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置及其方法,涉及单桩水平静载试验技术领域,本发明是通过设置的底板、支撑壳体、承重顶、双向挤压组件、定点驱动组件、定点自锁组件、回位延伸组件、水平感应组件、油压表和位移扫描仪,先定点打好地桩,通过对地桩的自动垂直挤压使本设备自动生成并检测出地基的垂直和水平的承载力的相应数据,然后将数据发送到显示终端显示,并通过工作人员判断出地基的抗力系数,为后期施工做出保障,从而提高试验的效率,解决了传统的通过人工堆砌试验,操作较为复杂,试验效率较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及单桩水平静载试验技术领域,尤其涉及一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置及其方法。
背景技术
静载试验是指在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法;
传统人工试验的步骤一般通过千斤顶,然后堆砌反力部,通过控制千斤顶输出,检测地桩的垂直沉降或水平偏转,从而检测地基的承载力,但是其还存在一些不足之处:通过人工堆砌试验,需要的时间较长堆砌测量等,操作较为复杂,试验的效率较低;
针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于:通过设置底板、支撑壳体、承重顶、双向挤压组件、定点驱动组件、定点自锁组件、回位延伸组件、水平感应组件、油压表和位移扫描仪,先定点打好地桩,通过对地桩的自动垂直挤压使本设备自动生成并检测出地基的垂直和水平的承载力的相应数据,然后将数据发送到显示终端显示,并通过工作人员判断出地基的抗力系数,为后期施工做出保障,从而提高了试验的效率,解决了传统的通过人工堆砌试验,操作较为复杂,试验效率较低的问题。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置,包括底板、支撑壳体、承重顶、位移扫描仪、油压表和显示终端,所述支撑壳体固定设于底板的顶面,所述承重顶固定安装于支撑壳体的顶端,所述支撑壳体内转动设有双向挤压组件,所述双向挤压组件的两端活动抵接有回位延伸组件,两个所述回位延伸组件安装于支撑壳体的两侧,所述双向挤压组件传动连接有定点驱动组件,所述定点驱动组件安装于支撑壳体的一侧,且定点驱动组件与回位延伸组件相邻设置,所述定点驱动组件内适配有定点自锁组件,所述底板开设有地桩孔和地桩槽,所述地桩孔设于底板的中心处并与支撑壳体的内腔贯通连接,所述地桩槽设于两个,且地桩槽分设于支撑壳体的两侧,所述底板的顶面对称设有两个水平感应组件,所述水平感应组件设于地桩槽处,所述水平感应组件、地桩孔和地桩槽在同一中轴线上,所述位移扫描仪安装于水平感应组件上;
所述双向挤压组件包括油缸、软管、活塞缸体、活塞杆、第一活塞滑块和第一抵块,所述油缸固定设于支撑壳体的内壁上,所述软管的两端分别与油缸和活塞缸体贯通连接,所述活塞缸体转动设于支撑壳体内,所述活塞杆、第一活塞滑块和第一抵块均对称设有两个,所述第一活塞滑块滑动设于活塞缸体内,且两个第一活塞滑块间隙设置,所述软管与活塞缸体的贯通处设于两个第一活塞滑块间隙的中心处,所述活塞杆的相对端滑动贯穿油缸的内端壁延伸到其内部并与第一抵块固定连接,且活塞杆的相悖端与第一抵块固定连接,所述活塞缸体的外端与定点驱动组件传动连接,所述油压表安装于软管的端部,所述第一抵块的相悖端与回位延伸组件活动抵接。
进一步的,所述定点驱动组件包括第一动力箱、第一电机、蜗杆、蜗齿、转杆、弧形套架和凸杆,所述弧形套架固定套接于活塞缸体的外端,所述弧形套架对称设有两个凸杆,其中一个所述凸杆固定连接有转轴,转轴通过轴承与支撑壳体的侧壁转动连接,所述第一动力箱固定设于支撑壳体的外侧,所述第一电机固定设于第一动力箱的顶端,所述蜗杆转动设有第一动力箱内,且蜗杆与蜗齿啮合连接,所述蜗杆的一端贯穿第一动力箱的内壁延伸到其外部并与第一电机的输出轴固定连接,所述蜗齿固定套接于转杆的外端,所述转杆转动设有第一动力箱内,且转杆与蜗杆垂直设置,所述转杆的一端滑动贯穿第一动力箱的侧壁延伸到其外部并与另一个凸杆固定连接。
进一步的,所述定点自锁组件包括锁止缸体、锁止杆、拉手、第二活塞滑块、锁止弹簧和锁止套,所述锁止套固定套接于蜗杆的外端,所述锁止套开设有两个锁止凹槽,所述锁止缸体固定设于第一动力箱的外端,所述第二活塞滑块滑动设于锁止缸体内,所述第二活塞滑块固定套接于锁止杆的外端,所述锁止弹簧设于锁止缸体内,且锁止弹簧套接于锁止杆的外端,所述锁止弹簧的两端分别与第二活塞滑块和锁止缸体的内壁抵接,所述锁止杆的两端滑动贯穿锁止缸体的内壁延伸到其外部,所述锁止杆的一端与拉手固定连接,所述锁止杆的另一端与锁止凹槽活动卡接,所述锁止杆的另一端为弧形状。
进一步的,所述回位延伸组件包括延伸杆、支撑缸套、回位弹簧组件、承接块和第二抵块,所述支撑缸套固定设于支撑壳体上,所述延伸杆两端滑动贯穿支撑缸套的内壁延伸到其外部并与承接块和第二抵块固定连接,所述承接块设于支撑壳体内,且承接块与第一抵块活动抵接,所述回位弹簧组件设有两个,且回位弹簧组件对称安装于承接块与支撑缸套之间。
进一步的,所述水平感应组件包括第二动力箱、第二电机、丝杆、螺母座、支撑杆和压感组件,所述第二动力箱固定设于底板上,所述第二电机固定设于第二动力箱的一端,所述丝杆转动设于第二动力箱内,且丝杆的一端滑动贯穿第二动力箱的内壁延伸到其外部并与第二电机的输出轴固定连接,所述支撑杆滑动设于第二动力箱的顶面,所述螺母座滑动贯穿第二动力箱的内壁延伸到其外部并与支撑杆固定连接,所述压感组件对称设有两个,且两个压感组件固定设于支撑杆的同侧处。
进一步的,所述压感组件包括压感缸体、压力传感器、压感弹性块、压感滑块、压感滑杆、压感弹簧和压感抵块,所述压感缸体固定设于支撑杆上,所述压力传感器、压感弹性块和压感滑块均设于压感缸体内,所述压力传感器固定设于压感缸体内,所述压感滑块滑动设于压感缸体内,所述压感弹性块设于压感弹性块和压感滑块之间并与其分别抵接,所述压感抵块和压感弹簧设于压感缸体的一侧,所述压感滑杆的一端与压感抵块固定连接,其另一端贯穿压感缸体的端壁延伸到其内部并与压感滑块固定连接,所述压感弹簧套接于压感滑杆的外端,所述压感弹簧的两端分别与压感缸体的外端壁和压感抵块抵接。
进一步的,所述第二动力箱开设有适配螺母座滑动的限位滑道。
该种用于工程施工的单桩水平静载试验装置的工作方法,具体工作方法步骤如下:
步骤一,等距打三个地桩,然后通过吊车将装置正对地桩放置,使中心的地桩穿过地桩孔,使两侧的地桩穿过地桩槽,调节水平感应组件的两个压感组件抵接到侧边处的地桩的外侧,并达到预设压力值,同时双向挤压组件的活塞杆与底板呈垂直状态;
步骤二,启动油缸工作,使油缸内的液体通过软管进入到活塞缸体内,活塞缸体内的液体逐步增加,同时驱动两个第一活塞滑块相悖滑动,两个第一活塞滑块相悖滑动后带动与其固定的两个活塞杆相悖滑动,两个活塞杆相悖滑动后带动与其固定的两个第一抵块相悖滑动,两个第一抵块相悖滑动后分别抵接到中心处地桩的顶端面和承重顶的下端面,对中心处的地桩加压并使其下降,当地桩不在下降后,从而检测出地基垂直承载力,启动油缸回收吸取液体,经上述部件传动,使第一抵块回位;通过油压表记录施压的第一压力值A和通过位移扫描仪记录中心处地桩的下降位移量,并将其发送到显示终端显示;
步骤三,当第一抵块回位后,拉动定点自锁组件,使定点自锁组件脱离锁止定点驱动组件的状态,然后启动定点驱动组件工作,控制双向挤压组件定向旋转90度,此时活塞杆与底板平行设置,然后启动油缸,控制两个第一抵块相背运动并抵接到回位延伸组件,使两个回位延伸组件的相悖端同时抵接到侧边处的两个地桩,并对其侧面施加相同的压力,使两个地桩倾斜,倾斜后地桩对地基进行挤压,直到地桩不再倾斜,从而检测出地基水平承载力;通过油压表记录施压的第二压力值、通过四个压感组件感应的压力变化值和通过位移扫描仪记录的侧边处的两个地桩的水平相对位移值,并将其发送到显示终端显示。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明是通过设置的底板、支撑壳体、承重顶、双向挤压组件、定点驱动组件、定点自锁组件、回位延伸组件、水平感应组件、油压表和位移扫描仪,先定点打好地桩,通过对地桩的自动垂直挤压使本设备自动生成并检测出地基的垂直和水平的承载力的相应数据,然后将数据发送到显示终端显示,并通过工作人员判断出地基的抗力系数,为后期施工做出保障,从而提高了试验的效率,解决了传统的通过人工堆砌试验,操作较为复杂,试验效率较低的问题。
附图说明
图1示出了本发明的结构示意图;
图2示出了双向挤压组件处的侧剖图;
图3示出了活塞缸体处的剖面图;
图4示出了定点自锁组件处的剖面图;
图5示出了回位延伸组件的结构示意图;
图6示出了水平感应组件的结构示意图;
图7示出了图6的A处局部放大图;
图8示出了本发明的另一使用状态图;
图例说明:1、底板;2、支撑壳体;3、承重顶;4、双向挤压组件;5、定点驱动组件;6、定点自锁组件;7、回位延伸组件;8、水平感应组件;9、位移扫描仪;10、油压表;101、地桩孔;102、地桩槽;401、油缸;402、软管;403、活塞缸体;404、活塞杆;405、第一活塞滑块;406、第一抵块;501、第一动力箱;502、第一电机;503、蜗杆;504、蜗齿;505、转杆;506、弧形套架;507、凸杆;601、锁止缸体;602、锁止杆;603、拉手;604、第二活塞滑块;605、锁止弹簧;606、锁止套;607、锁止凹槽;701、延伸杆;702、支撑缸套;703、回位弹簧组件;704、承接块;705、第二抵块;801、第二动力箱;802、第二电机;803、丝杆;804、螺母座;805、支撑杆;806、压感组件;807、压感缸体;808、压力传感器;809、压感弹性块;810、压感滑块;811、压感滑杆;812、压感弹簧;813、压感抵块。
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它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置,包括底板1、支撑壳体2、承重顶3、位移扫描仪9、油压表10和显示终端,显示终端用于输入对应的公式,然后将数据输入,得到地基承载力值,从而通过地基承载力判断施工标准,支撑壳体2固定设于底板1的顶面,承重顶3固定安装于支撑壳体2的顶端,承重顶3用于增加装置的重量,使设备工作更加的稳定,支撑壳体2内转动设有双向挤压组件4,双向挤压组件4的两端活动抵接有回位延伸组件7,两个回位延伸组件7安装于支撑壳体2的两侧,双向挤压组件4传动连接有定点驱动组件5,定点驱动组件5安装于支撑壳体2的一侧,且定点驱动组件5与回位延伸组件7相邻设置,定点驱动组件5内适配有定点自锁组件6,底板1开设有地桩孔101和地桩槽102,地桩孔101设于底板1的中心处并与支撑壳体2的内腔贯通连接,地桩槽102设于两个,且地桩槽102分设于支撑壳体2的两侧,底板1的顶面对称设有两个水平感应组件8,水平感应组件8设于地桩槽102处,水平感应组件8、地桩孔101和地桩槽102在同一中轴线上,位移扫描仪9安装于水平感应组件8上;
双向挤压组件4包括油缸401、软管402、活塞缸体403、活塞杆404、第一活塞滑块405和第一抵块406,油缸401固定设于支撑壳体2的内壁上,软管402的两端分别与油缸401和活塞缸体403贯通连接,活塞缸体403转动设于支撑壳体2内,活塞杆404、第一活塞滑块405和第一抵块406均对称设有两个,第一活塞滑块405滑动设于活塞缸体403内,且两个第一活塞滑块405间隙设置,软管402与活塞缸体403的贯通处设于两个第一活塞滑块405间隙的中心处,活塞杆404的相对端滑动贯穿油缸401的内端壁延伸到其内部并与第一抵块406固定连接,且活塞杆404的相悖端与第一抵块406固定连接,活塞缸体403的外端与定点驱动组件5传动连接,油压表10安装于软管402的端部,第一抵块406的相悖端与回位延伸组件7活动抵接;
启动油缸401工作,使油缸401内的液体通过软管402进入到活塞缸体403内,活塞缸体403内的液体逐步增加,同时驱动两个第一活塞滑块405相悖滑动,两个第一活塞滑块405相悖滑动后带动与其固定的两个活塞杆404相悖滑动,两个活塞杆404相悖滑动后带动与其固定的两个第一抵块406相悖滑动,两个第一抵块406相悖滑动后分别抵接到中心处地桩的顶端面和承重顶3的下端面,对中心处的地桩加压并使其下降,当地桩不在下降后,从而检测出地基垂直承载力,启动油缸401回收吸取液体并使部件回位,为保证安全使用,均需要在双向挤压组件4回位后使用;
定点驱动组件5包括第一动力箱501、第一电机502、蜗杆503、蜗齿504、转杆505、弧形套架506和凸杆507,弧形套架506固定套接于活塞缸体403的外端,弧形套架506对称设有两个凸杆507,其中一个凸杆507固定连接有转轴,转轴通过轴承与支撑壳体2的侧壁转动连接,第一动力箱501固定设于支撑壳体2的外侧,第一电机502固定设于第一动力箱501的顶端,蜗杆503转动设有第一动力箱501内,且蜗杆503与蜗齿504啮合连接,蜗杆503的一端贯穿第一动力箱501的内壁延伸到其外部并与第一电机502的输出轴固定连接,蜗齿504固定套接于转杆505的外端,转杆505转动设有第一动力箱501内,且转杆505与蜗杆503垂直设置,转杆505的一端滑动贯穿第一动力箱501的侧壁延伸到其外部并与另一个凸杆507固定连接;
启动第一电机502工作并控制其输出轴旋转一定角度,第一电机502的输出轴正向旋转一定角度后带动与其固定的蜗齿504旋转,蜗齿504旋转后带动与其啮合的蜗齿504旋转,转杆505旋转后带动与其凸杆507旋转,凸杆507旋转后带动与其固定的弧形套架506旋转,弧形套架506旋转后使活塞缸体403定向旋转90度,通过控制第一电机502的输出轴正向或反向旋转一定角度后,经部件传动,使活塞缸体403定向正向或反向旋转90度,从而控制双向挤压组件4并使其活塞杆404平行于底板1或垂直于底板1;
定点自锁组件6包括锁止缸体601、锁止杆602、拉手603、第二活塞滑块604、锁止弹簧605和锁止套606,锁止套606固定套接于蜗杆503的外端,锁止套606开设有两个锁止凹槽607,锁止缸体601固定设于第一动力箱501的外端,第二活塞滑块604滑动设于锁止缸体601内,第二活塞滑块604固定套接于锁止杆602的外端,锁止弹簧605设于锁止缸体601内,且锁止弹簧605套接于锁止杆602的外端,锁止弹簧605的两端分别与第二活塞滑块604和锁止缸体601的内壁抵接,锁止杆602的两端滑动贯穿锁止缸体601的内壁延伸到其外部,锁止杆602的一端与拉手603固定连接,锁止杆602的另一端与锁止凹槽607活动卡接,锁止杆602的另一端为弧形状,弧形状减低摩擦;
拉动拉手603使锁止杆602向右运动,锁止杆602向右运动脱离与锁止凹槽607的卡接状态,锁止杆602向右运动后带动与其固定的第二活塞滑块604沿锁止缸体601向右运动,第二活塞滑块604沿锁止缸体601向右运动后使锁止弹簧605被挤压,此时定点驱动组件5工作并使蜗杆503旋转带动锁止套606旋转,然后松开拉手603,使锁止弹簧605回位并推动第二活塞滑块604沿锁止缸体601的内壁向左运动,然后第二活塞滑块604滑动后带动与其固定的锁止杆602向左运动并抵接到旋转状态的锁止套606,直到锁止杆602的一端重新插入另一个锁止凹槽607内,从而使定点自锁组件6锁定住定点驱动组件5,从而锁定住双向挤压组件4,使其正好旋转90度;
回位延伸组件7包括延伸杆701、支撑缸套702、回位弹簧组件703、承接块704和第二抵块705,支撑缸套702固定设于支撑壳体2上,延伸杆701两端滑动贯穿支撑缸套702的内壁延伸到其外部并与承接块704和第二抵块705固定连接,承接块704设于支撑壳体2内,且承接块704与第一抵块406活动抵接,回位弹簧组件703设有两个,且回位弹簧组件703对称安装于承接块704与支撑缸套702之间,当双向挤压组件4的第一抵块406抵接到回位延伸组件7的承接块704时,将承接块704向支撑壳体2的内壁方向移动,并挤压回位弹簧组件703使其收缩,然后承接块704使与其固定的延伸杆701向支撑壳体2外移动并抵接到侧边处的地桩,延伸杆701对地桩进行持续性的施压,从而使其偏移挤压地基,然后当第一抵块406回缩时,延伸杆701在回位弹簧组件703的作用力下回位,从而降低装置的占用空间,自动检测使用;
水平感应组件8包括第二动力箱801、第二电机802、丝杆803、螺母座804、支撑杆805和压感组件806,第二动力箱801固定设于底板1上,第二电机802固定设于第二动力箱801的一端,丝杆803转动设于第二动力箱801内,且丝杆803的一端滑动贯穿第二动力箱801的内壁延伸到其外部并与第二电机802的输出轴固定连接,支撑杆805滑动设于第二动力箱801的顶面,螺母座804滑动贯穿第二动力箱801的内壁延伸到其外部并与支撑杆805固定连接,压感组件806对称设有两个,且两个压感组件806固定设于支撑杆805的同侧处;
启动第二电机802工作并控制其输出轴旋转,第二电机802的输出轴旋转后带动与其固定的丝杆803旋转,丝杆803旋转后带动与其固定螺母座804沿限位滑道滑动,螺母座804滑动后带动与其固定的支撑杆805水平移动,支撑杆805水平移动后带动安装于其上的两个压感组件806水平移动,并与侧边处的地桩抵接,通过控制第二电机802的输出轴正向或反向旋转,经上述部件传动,使压感组件806水平向左或向右移动,从而控制压感组件806与地桩的抵接程度,从而达到预设压力值;
压感组件806包括压感缸体807、压力传感器808、压感弹性块809、压感滑块810、压感滑杆811、压感弹簧812和压感抵块813,压感缸体807固定设于支撑杆805上,压力传感器808、压感弹性块809和压感滑块810均设于压感缸体807内,压力传感器808固定设于压感缸体807内,压感滑块810滑动设于压感缸体807内,压感弹性块809设于压感弹性块809和压感滑块810之间并与其分别抵接,压感抵块813和压感弹簧812设于压感缸体807的一侧,压感滑杆811的一端与压感抵块813固定连接,其另一端贯穿压感缸体807的端壁延伸到其内部并与压感滑块810固定连接,压感弹簧812套接于压感滑杆811的外端,压感弹簧812的两端分别与压感缸体807的外端壁和压感抵块813抵接,第二动力箱801开设有限位滑道,螺母座804在限位滑道内滑动,从而限定螺母座804的滑动位置;
预设压力值恒定过程中,压感组件806动态步骤为,压感抵块813与侧边处的地桩抵接,其反向作用力使压感抵块813带动压感滑杆811向压感缸体807内收缩,压感滑杆811向压感缸体807内收缩后带动与其固定的压感滑块810沿压感缸体807的内壁向左挤压压感弹性块809,并使压感弹性块809呈收缩状态,当压感弹性块809收缩后其反向作用力抵接到压力传感器808使其产生压力变化,直到压力到达预设压力值;
当侧边处的地桩倾斜时,压感抵块813与侧边处的地桩始终抵接,但是其侧边处的地桩与支撑杆805的水平间隙在逐渐变大,因此使压感弹性块809和压感弹簧812逐渐恢复,在压感弹性块809和压感弹簧812逐渐恢复过程中,其会推动压感抵块813始终抵接侧边处的地桩,从而通过压感滑杆811带动与其固定的压感滑块810逐步向右运动,使压感弹性块809逐步放松,因此压感弹性块809对压力传感器808的反向作用力逐步变小,从而使其压力变小,从而使压感组件806感应到压力变化;
工作原理:
步骤一,等距打三个地桩,然后通过吊车将装置正对地桩放置,使中心的地桩穿过地桩孔101,使两侧的地桩穿过地桩槽102,调节水平感应组件8的两个压感组件806抵接到侧边处的地桩的外侧,并达到预设压力值,同时双向挤压组件4的活塞杆404与底板1呈垂直状态;
步骤二,启动双向挤压组件4工作,并使其两个第一抵块406相悖滑动后分别抵接到中心处地桩的顶端面和承重顶3的下端面,从而对中心处的地桩进行加压挤压,直到地桩不再下沉,从而试验出地基的垂直承载力,然后控制双向挤压组件4的部件回位;在此过程中通过油压表10记录施压的第一压力值和通过位移扫描仪9记录中心处地桩的下降位移量,并将其发送到显示终端显示;
步骤三,当第一抵块406回位后,拉动定点自锁组件6,使定点自锁组件6脱离锁止定点驱动组件5的状态,然后启动定点驱动组件5工作,控制双向挤压组件4定向旋转90度,此时第一抵块406的活塞杆404与底板1平行,然后启动油缸401,控制两个第一抵块406相背运动并抵接到回位延伸组件7,使两个回位延伸组件7的相悖端同时抵接到侧边处的两个地桩,并对其侧面施加相同的压力,使两个地桩倾斜,倾斜后地桩对地基进行挤压,直到地桩不再倾斜,从而检测出地基水平承载力;通过油压表10记录施压的第二压力值、通过四个压感组件806感应的压力变化值和通过位移扫描仪9记录的侧边处的两个地桩的水平相对位移值,并将其发送到显示终端显示;
综合上述技术方案,本发明是通过设置的底板1、支撑壳体2、承重顶3、双向挤压组件4、定点驱动组件5、定点自锁组件6、回位延伸组件7、水平感应组件8、油压表10和位移扫描仪9,先定点打好地桩,通过对地桩的自动垂直挤压使本设备自动生成并检测出地基的垂直和水平的承载力的相应数据,然后将数据发送到显示终端显示,并通过工作人员判断出地基的抗力系数,为后期施工做出保障,从而提高了试验的效率,解决了传统的通过人工堆砌试验,操作较为复杂,试验效率较低的问题。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置,包括底板(1)、支撑壳体(2)、承重顶(3)、位移扫描仪(9)、油压表(10)和显示终端,所述支撑壳体(2)固定设于底板(1)的顶面,所述承重顶(3)固定安装于支撑壳体(2)的顶端,其特征在于,所述支撑壳体(2)内转动设有双向挤压组件(4),所述双向挤压组件(4)的两端活动抵接有回位延伸组件(7),两个所述回位延伸组件(7)安装于支撑壳体(2)的两侧,所述双向挤压组件(4)传动连接有定点驱动组件(5),所述定点驱动组件(5)安装于支撑壳体(2)的一侧,且定点驱动组件(5)与回位延伸组件(7)相邻设置;
所述定点驱动组件(5)内适配有定点自锁组件(6),所述底板(1)开设有地桩孔(101)和地桩槽(102),所述地桩孔(101)设于底板(1)的中心处并与支撑壳体(2)的内腔贯通连接,所述地桩槽(102)设于两个,且地桩槽(102)分设于支撑壳体(2)的两侧,所述底板(1)的顶面对称设有两个水平感应组件(8),所述水平感应组件(8)设于地桩槽(102)处,所述水平感应组件(8)、地桩孔(101)和地桩槽(102)在同一中轴线上,所述位移扫描仪(9)安装于水平感应组件(8)上;
所述双向挤压组件(4)包括油缸(401)、软管(402)、活塞缸体(403)、活塞杆(404)、第一活塞滑块(405)和第一抵块(406),所述油缸(401)固定设于支撑壳体(2)的内壁上,所述软管(402)的两端分别与油缸(401)和活塞缸体(403)贯通连接,所述活塞缸体(403)转动设于支撑壳体(2)内,所述活塞杆(404)、第一活塞滑块(405)和第一抵块(406)均对称设有两个,所述第一活塞滑块(405)滑动设于活塞缸体(403)内,且两个第一活塞滑块(405)间隙设置;
所述软管(402)与活塞缸体(403)的贯通处设于两个第一活塞滑块(405)间隙的中心处,所述活塞杆(404)的相对端滑动贯穿油缸(401)的内端壁延伸到其内部并与第一抵块(406)固定连接,且活塞杆(404)的相悖端与第一抵块(406)固定连接,所述活塞缸体(403)的外端与定点驱动组件(5)传动连接,所述油压表(10)安装于软管(402)的端部,所述第一抵块(406)的相悖端与回位延伸组件(7)活动抵接。
2.根据权利要求1所述的一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置,其特征在于,所述定点驱动组件(5)包括第一动力箱(501)、第一电机(502)、蜗杆(503)、蜗齿(504)、转杆(505)、弧形套架(506)和凸杆(507),所述弧形套架(506)固定套接于活塞缸体(403)的外端,所述弧形套架(506)对称设有两个凸杆(507),其中一个所述凸杆(507)固定连接有转轴,转轴通过轴承与支撑壳体(2)的侧壁转动连接,所述第一动力箱(501)固定设于支撑壳体(2)的外侧,所述第一电机(502)固定设于第一动力箱(501)的顶端,所述蜗杆(503)转动设有第一动力箱(501)内,且蜗杆(503)与蜗齿(504)啮合连接,所述蜗杆(503)的一端贯穿第一动力箱(501)的内壁延伸到其外部并与第一电机(502)的输出轴固定连接,所述蜗齿(504)固定套接于转杆(505)的外端,所述转杆(505)转动设有第一动力箱(501)内,且转杆(505)与蜗杆(503)垂直设置,所述转杆(505)的一端滑动贯穿第一动力箱(501)的侧壁延伸到其外部并与另一个凸杆(507)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置,其特征在于,所述定点自锁组件(6)包括锁止缸体(601)、锁止杆(602)、拉手(603)、第二活塞滑块(604)、锁止弹簧(605)和锁止套(606),所述锁止套(606)固定套接于蜗杆(503)的外端,所述锁止套(606)开设有两个锁止凹槽(607),所述锁止缸体(601)固定设于第一动力箱(501)的外端,所述第二活塞滑块(604)滑动设于锁止缸体(601)内;
所述第二活塞滑块(604)固定套接于锁止杆(602)的外端,所述锁止弹簧(605)设于锁止缸体(601)内,且锁止弹簧(605)套接于锁止杆(602)的外端,所述锁止弹簧(605)的两端分别与第二活塞滑块(604)和锁止缸体(601)的内壁抵接,所述锁止杆(602)的两端滑动贯穿锁止缸体(601)的内壁延伸到其外部,所述锁止杆(602)的一端与拉手(603)固定连接,所述锁止杆(602)的另一端与锁止凹槽(607)活动卡接,所述锁止杆(602)的另一端为弧形状。
4.根据权利要求3所述的一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置,其特征在于,所述回位延伸组件(7)包括延伸杆(701)、支撑缸套(702)、回位弹簧组件(703)、承接块(704)和第二抵块(705),所述支撑缸套(702)固定设于支撑壳体(2)上,所述延伸杆(701)两端滑动贯穿支撑缸套(702)的内壁延伸到其外部并与承接块(704)和第二抵块(705)固定连接,所述承接块(704)设于支撑壳体(2)内,且承接块(704)与第一抵块(406)活动抵接,所述回位弹簧组件(703)设有两个,且回位弹簧组件(703)对称安装于承接块(704)与支撑缸套(702)之间。
5.根据权利要求1所述的一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置,其特征在于,所述水平感应组件(8)包括第二动力箱(801)、第二电机(802)、丝杆(803)、螺母座(804)、支撑杆(805)和压感组件(806),所述第二动力箱(801)固定设于底板(1)上,所述第二电机(802)固定设于第二动力箱(801)的一端,所述丝杆(803)转动设于第二动力箱(801)内,且丝杆(803)的一端滑动贯穿第二动力箱(801)的内壁延伸到其外部并与第二电机(802)的输出轴固定连接,所述支撑杆(805)滑动设于第二动力箱(801)的顶面,所述螺母座(804)滑动贯穿第二动力箱(801)的内壁延伸到其外部并与支撑杆(805)固定连接,所述压感组件(806)对称设有两个,且两个压感组件(806)固定设于支撑杆(805)的同侧处。
6.根据权利要求5所述的一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置,其特征在于,所述压感组件(806)包括压感缸体(807)、压力传感器(808)、压感弹性块(809)、压感滑块(810)、压感滑杆(811)、压感弹簧(812)和压感抵块(813),所述压感缸体(807)固定设于支撑杆(805)上,所述压力传感器(808)、压感弹性块(809)和压感滑块(810)均设于压感缸体(807)内,所述压力传感器(808)固定设于压感缸体(807)内,所述压感滑块(810)滑动设于压感缸体(807)内,所述压感弹性块(809)设于压感弹性块(809)和压感滑块(810)之间并与其分别抵接,所述压感抵块(813)和压感弹簧(812)设于压感缸体(807)的一侧,所述压感滑杆(811)的一端与压感抵块(813)固定连接,其另一端贯穿压感缸体(807)的端壁延伸到其内部并与压感滑块(810)固定连接,所述压感弹簧(812)套接于压感滑杆(811)的外端,所述压感弹簧(812)的两端分别与压感缸体(807)的外端壁和压感抵块(813)抵接。
7.根据权利要求5所述的一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置,其特征在于,所述第二动力箱(801)开设有适配螺母座(804)滑动的限位滑道。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于工程施工的单桩水平静载试验装置的工作方法,其特征在于,具体工作方法步骤如下:
步骤一,等距打三个地桩,然后通过吊车将装置正对地桩放置,使中心的地桩穿过地桩孔(101),使两侧的地桩穿过地桩槽(102),调节水平感应组件(8)的两个压感组件(806)抵接到侧边处的地桩的外侧,并达到预设压力值,同时双向挤压组件(4)的活塞杆(404)与底板(1)呈垂直状态;
步骤二,启动油缸(401)工作,使油缸(401)内的液体通过软管(402)进入到活塞缸体(403)内,活塞缸体(403)内的液体逐步增加,同时驱动两个第一活塞滑块(405)相悖滑动,两个第一活塞滑块(405)相悖滑动后带动与其固定的两个活塞杆(404)相悖滑动,两个活塞杆(404)相悖滑动后带动与其固定的两个第一抵块(406)相悖滑动,两个第一抵块(406)相悖滑动后分别抵接到中心处地桩的顶端面和承重顶(3)的下端面,对中心处的地桩加压并使其下降,当地桩不在下降后,从而检测出地基垂直承载力,启动油缸(401)回收吸取液体,经上述部件传动,使第一抵块(406)回位;
通过油压表(10)记录施压的第一压力值A和通过位移扫描仪(9)记录中心处地桩的下降位移量,并将其发送到显示终端显示;
步骤三,当第一抵块(406)回位后,拉动定点自锁组件(6),使定点自锁组件(6)脱离锁止定点驱动组件(5)的状态,然后启动定点驱动组件(5)工作,控制双向挤压组件(4)定向旋转90度,此时活塞杆(404)与底板(1)平行设置,然后启动油缸(401),控制两个第一抵块(406)相背运动并抵接到回位延伸组件(7),使两个回位延伸组件(7)的相悖端同时抵接到侧边处的两个地桩,并对其侧面施加相同的压力,使两个地桩倾斜,倾斜后地桩对地基进行挤压,直到地桩不再倾斜,从而检测出地基水平承载力;
通过油压表(10)记录施压的第二压力值、通过四个压感组件(806)感应的压力变化值和通过位移扫描仪(9)记录的侧边处的两个地桩的水平相对位移值,并将其发送到显示终端显示。
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