CN208009501U - 土木工程静载平台用移动基础装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种土木工程用静载平台移动基础装置，其特征是具有由主梁构成的静载平台，所述由主梁构成的静载平台两端均固定连接有主梁行走装置组，所述主梁行走装置组由装有滑槽或钢轨的钢结构平台基础、装有钢滑板或钢轮的竖向油缸和水平油缸组成，所述滑槽或钢轨位于钢结构平台基础内，所述竖向油缸和水平油缸均与钢滑板或钢轮传动连接，所述钢滑板或钢轮套置在滑槽内或钢轨上，不仅能在滑槽或钢轨内横向移动，且能在滑槽或钢轨内竖向活动。该产品其行走装置弯矩小、受力好，使移动装置更加简易、结构紧凑、方便、实用。通过功能转换移动装置可使自重数千吨位甚至上万吨堆载平台实现移动，能快速进行单平台静载试验，且无污染节能环保。

Description

土木工程静载平台用移动基础装置

技术领域

本实用新型涉及静载平台专用移动装置，尤其是一种土木工程静载平台用移动基础装置。

背景技

目前竖向抗压静载试验压重反力主要来自1、锚拉桩、锚杆；2、人工堆载；3、利用试验桩自身的摩阻力(自平衡荷载箱)。但由于场地条件限制，锚拉桩或锚杆不能施工，自平衡荷载箱也由于桩身摩阻力远远小于端承力等原因，使用也受限制。人工地面压重堆载基本上不受场地条件和桩身自身摩阻力和端承力比例的影响，在竖向抗压静载试验中广泛采用，目前压重堆载方式有砂袋、石袋、土袋、水袋、砂箱、石箱、土箱、水箱，金属材料，混凝土预制件，条石、块石，最近又有罐柱堆载法。这些堆载方式对地基和桩基础的竖向抗压承载力试验起了重要作用。但随着我国制造业水平的快速进步，地基和桩基础施工机械水平的迅速提高，特别是大型机械的涌现，加之土木工程高大化，两者都要求地基和桩基承载力吨位大大提高。目前的大吨位承载力检测难度大，费用高，一些单桩承载力多数达几百吨，上千吨甚至数千吨。现行国家桩基检测规范规定当条件不具备时可用钻芯法检测桩基承载力，实际上钻芯法根本无法检测桩基承载力，只是根据相关条件进行推断桩基承载力，严格上说这很不科学也不严谨，但遗憾的是目前大型桩基检测在国内很多地方普遍采用钻芯法“检测”承载力。主要是因为上部堆载量堆载困难，现有技术经济条件无法达到，二是因为大吨位对平台承载力及平台支墩地基要求很高，而检测现场往往是扰动土，承载力较小，因此对检测装置下地基要求高，需要进行专门处理才能满足试验要求，费时费力而且成本太高。

而且每个试验点完成后，需要预先安装好第二个平台，等待第一个试验点平台上的压重物转移到第二个平台上后，第一个试验平台上的次梁、主梁和支墩等才能拆除，拆除后预先安装在第三个试验点上。待第二个试验点结束后第二个点上的压重物转在第三个试验平台上。以此不断实行支墩、平台、堆载物的不断转移，直到场地试验点全部检测结束。

用水加载可大大减少试验点之间的压重物的转移工作，但还是不能减少静载试验支墩、主梁、次梁及装水装置的安装、拆卸工作和支墩、主梁、次梁和装水装置的转移工作。

由于现有竖向抗压静载试验压重堆载平台的结构是在实验点上通过千斤顶放置主梁，主梁上放置次梁构成的平台，在平台两边设置支墩支撑平台的重量并让平台保持稳定，在平台上堆载压重物。由此看出，主梁和支墩同处于平台下方，随着试验荷载增大，主梁和次梁截面相应变大，因主梁在试验进行时将承受平台上堆载物的重量，然后将重量经与主梁上集中一点的千斤顶传递给实验点，为了让主梁和次梁抗弯性能保持良好，在主梁和次梁的底面积不变的前提下，必须增加高度以维持主梁在被千斤顶顶推时不会弯曲，进而安装高度也随之增大，支墩也必须加高以适应主梁的安装。也就是说，试验荷载越大，主梁就必须增高适应荷载，为的是达到抗弯的目的，而随着主梁增高，为了安装主梁就必须增高支墩，增高的支墩又导致平台被进一步抬高，而本来在平台上堆载的荷载高度随吨位增加也在升高，进而整体重心变高，成为头重脚轻的状态，稳定性下降。换句话说，试验荷载越重，其整个平台就越高，稳定性就越差，其建筑工作量增大，检测成本增加，检测时间增长，对支墩地基要求也高，支墩地基往往需要进行专门地基处理后才能进行支墩安装，不然支墩处地基压力集中会沉降，直接影响平台平衡，进而导致平台倾斜引发安全事故。然而，就安全性来说，越重的平台越需要稳定，显然现有技术在这个问题上存在不可调和的矛盾。主梁和次梁的增高也增加浪费了地面与平台之间支墩高度的堆载空间。目前为了降低支墩高度，主梁往往做的较矮，主梁承载力不足又水平方向拼加主梁，主梁受力不合理不科学。罐柱法堆载也存在支墩费用问题和安装支墩需要较长时间的问题。

现有的每个试验点的压重堆载都需要进行吊装支墩、平台建构搭建，试验完成后，必须进行压重堆载吊装卸载，然后拆除平台。不管下一个试验点距离上一个试验点距离远近如何，也要重复上述步骤，当距离较远时还需场内汽车运输，当试验点很近时也很麻烦，第一个试验点的平台可能影响第二个平台的搭建，所以必须把压重物及支墩、平台吊开，然后再吊回来才能安装支墩、搭建平台，最后堆载压重物。在平台拆除吊转或运转到下个试验点还需要再重复上述试验平台的搭建过程。其缺点是：每个试验点都需要搭建和拆除试验平台，装载和卸载压重荷载，费时费力增加检测成本、增长检测辅助时间、延长项目工期。并且如果平台地基发生不均匀沉降，平台易倾斜，搭建的试验平台为散体式结构，没有办法能调整平台的平衡，除了将其拆除，就只能任其倾斜。在未能及时拆除的情况下，如果平台快速倾斜，堆载在平台上的荷载必定会造成垮塌，从而发生安全事故。而对于竖向抗压静载试验所堆载的压重荷载，通常是百吨至千吨，乃至几千吨级别。重量相当惊人，一旦发生安全事故，后果十分严重。

现有静载平台一般由支墩在自然地面支撑平台及平台上压重物重量，支墩有钢架支墩，混凝土支墩，砖支墩，石支墩及简易袋装砂石料支墩等，现又有新的支墩---罐柱支墩，钢结构平台基础等新的装置支撑平台，这些支撑结构对平台来说起到平台基础作用，但均不能移动。

因此，现有竖向抗压静载试验所采用的堆载装置存在缺陷，需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的提供行走装置弯矩小、受力好，使移动装置更加简易、方便、实用的、整体系统稳定的，能快速安装的土木工程静载平台用移动基础装置。

本实用新型的基本构思是：如果平台要移动就得加行走装置如履带行走装置，液压步履行走装置等。平台基础与移动装置受力特点是平台基础与平台和地基大面积直接接触，平台及平台上的压重物自重传到平台基础后属均布荷，平台基础受到平台以上压重物巨大的自重压力，但平台基础各部位局部压力分布均匀，各部分局部压力均小。移动装置是把平台和平台上的压重物自重集中传到竖向油缸，再由竖向油缸传到支撑板，在支撑板上属于点荷载，集中荷载，因此支撑板局部即与支撑油缸的地方受力很大，支撑板要弯曲变形，支撑板受到巨大的局部压力，还要承受弯矩，受力条件很差。平台上的堆载量小则几吨，大则几百吨、数千吨，甚至上万吨，这样的吨位的重量要通过装置移动完成，势必造成移动装置过大，成本高，制造难。

而且在静载试验中，静载平台是不能使用移动装置进行静载试验的，这与其他任何需要移动的装置不同。因为在静载试验加载过程中，移动装置的竖向油缸泄压要改变试验千斤顶上的已加载的给定荷载的大小，从而影响试验数据和结果。

为此，申请人提出了两种解决方案，一种是平台移动装置与平台基础分别安装，静载试验加载时平台移动装置离开地面不工作，如本申请人的中国专利申请201711334936.8和201721739718.8，但此种移动方式行走装置悬臂安装在平台边梁外，弯矩大，受力条件不好，行走装置的支撑板要另行加工生产和安装。

另一种解决方案就是本申请(注：本方案与上述方案也可组合使用)，同一装置---平台的平台基础，在不同的工况下实现功能的转换，实现平台基础--移动装置--平台基础，不断往复循环功能转换。平台基础兼做支撑板，竖向油缸可安在平台边梁上或平台内的支架梁上，行走装置弯矩小，受力好。这使移动装置更加简易、方便、实用。即在不用移动平台时，钢滑板或钢轮与滑槽或钢轨脱离接触，平台直接放置在平台移动装置上，此时的平台移动装置起到的作用为平台基础作用。在需要移动平台时，启动竖向油缸顶推钢滑板或钢轮，进而让钢滑板或钢轮与滑槽或钢轨接触，再启动水平油缸推动钢滑板或钢轮在滑槽内或钢轨上行进，此时的平台移动装置发挥的是移动支撑的作用。

具体方法是：在堆载平台四个边，每对边设置一组行走装置，分为行走装置组1和行走装置组2。行走装置组1和行走装置组2与地面接触的支撑(习惯上称的液压行走船)均为平台基础或部分平台基础。注：以下方式均在平台自重或只有部分少量堆载物的条件下实施，即平台上没有压重物，或只有部分少量的压重物。

行走装置组1由2部分装有滑槽或钢轨的钢结构平台基础，4个装有钢滑板或钢轮的竖向油缸，2个水平油缸组成，滑槽或钢轨位于平台基础内，即滑槽及钢轨四周均为平台基础。钢结构平台基础起到平台基础和移动装置竖向油缸的支撑脚的双重作用。其工作过程是：在钢结构平台基础内设置移动滑槽或钢轨，滑槽或轨道以下的钢结构平台基础构成移动装置的支撑脚，滑槽或轨道以上的钢结构平台基础构成滑板或钢轮的定位装置。平台不移动时，即平台处于停止或平台处于试验状态时，平台直接与平台基础接触，平台把平台及平台以上的压重物自重传给平台基础，此时竖向油缸处于收回状态，水平移动滑板与滑槽(或钢轨与钢轨)处于分离状态或只接触但不承受平台及平台以上的压重物自重状态，滑槽、滑板(或钢轨，钢轮)及竖向油缸均不受力；当平台需要移动时，竖向油缸伸长，滑槽、滑板(或钢轨，钢轮)开始受力，继续伸出油缸，平台与平台基础分离，再继续伸出油缸平台及其他平台基础呈悬空状态，直到油缸伸到有足够的高度。

行走装置组2与行走装置组1相同，由4个竖向油缸，2个水平油缸和2部分平台基础等等组成。在钢结构平台基础内设置移动滑槽或钢轨，滑槽或轨道以下的钢结构平台基础构成移动装置的支撑脚，滑槽或轨道以上的钢结构平台基础构成钢轮的定位装置。平台处于停止或平台处于试验状态时，平台直接与平台平台基础接触，平台把平台及平台上的压重物传给平台基础，此时竖向油缸活塞处于最高位。

当行走装置组1的竖向油缸活塞伸出时，平台悬空，行走装置组2也悬空，行走装置组1可沿方向1移动。当伸出行走装置组2的油缸活塞，行走装置组2与平台板分离，当行走装置组2支撑板触地升高后，行走装置组1收回水平油缸活塞后可水平方向收回支撑，行走装置组1再次伸出油缸活塞支撑板触地后再次沿行走装置组1方向移动。

与上相似，平台也可向行走装置组2方向移动。

行走装置组1或行走装置组2当各自只有1个水平油缸活塞工作时，可进行移动装置的转弯。

当平台增大时，行走装置组的竖向油缸不只4个，可增加竖向油缸数量改善平台的稳定性和平台支架梁的受力条件。

此外行走装置组1或行走装置组2任意一组竖向油缸换成双层柱加销子定位，也能实现整体移动。具体做法是(若行走装置组2是双层立柱)行走装置组1伸出液压活塞后，静载平台上升，行走装置组2在自重的作用向下移动，向下移动距离足够长时，在立柱外加半合立柱支撑平台，构成双层立柱，半合立柱上、下端均有法兰支撑面，下支撑面与平台基础接触，上支撑面与平台接触，并用插销把双层立柱定位。此时也能实现平台移动功能和平台基础与支撑板的转换功能。销孔周围钢板需加固。

也可只用单层立柱与平台连接，若行走装置组2是单层立柱而不是液压油缸，液压油缸行走装置组1伸出液压活塞后，静载平台上升，行走装置组2在自重的作用相对向下移动，向下移动距离足够长时，用螺栓或定位销直接连接单层立柱和平台，也可实现平台移动，实现平台基础与支撑板的转换功能。此方法的缺点是平台移动时需要人工连接。平台移动完成后也需人工解除连接，使平台直接与平台基础接触，使移动支撑板转变成平台基础。

平台移动到位后，收回全部竖向油缸，支撑板与平台接触，支撑板转化为平台基础。此时可进行平台压重堆载，平台及平台上堆载的巨大的压重物自重传到平台基础，平台基础又把平台基础上的均布荷载传到自然地基，而竖向油缸，钢滑板或钢轨等移动装置不受任何外力。平台上压重物堆载到规范要求的重量后即可按规范要求进行静载试验加载工作。

完成静载试验后对平台上的压重物进行卸载，卸完后或卸完部分后，重复以上过程进行下一个静载试验点的检测工作，直到所有检测点完成。

平台移动基础与平台的连接方式：

1、当平台为整体焊接钢平台时，平台移动基础与整体焊接钢平台直接连接。此时还需加安主梁。

2、当平台为平台次梁拼装的平台或拼装的整体式次梁平台板时，其整体性不很好，为了加强静载平台的整体性，平台移动装置也可安装在由钢结构托架上，再把整体式次梁平台板安装在托架上，并与托架连接。此时也需另安主梁。

3一组或二组平台移动基础与主梁平台连接，可进行一定吨位的静载试验。

4一组平台移动基础与主梁平台连接后，再与次梁或次梁平台相连接，四周用边梁连接，另一组平台移动基础与次梁梁端的边梁或下支撑支架梁连接。

主梁平台为主梁两侧垂直于主梁长轴线方向，焊接加宽梁，四周用边梁连接。主梁平台宽度和长度以交通运输最大允许运输尺寸为准，受力结构需进行专门设计。加宽梁也可用螺栓与主连接，主梁平台可加更宽，但其整体性减弱。

使用时千斤顶直接顶在主梁平台上即主梁平台内的主梁上，主梁平台上可进行堆载，在交通运输限定的主梁平台宽度条件下，增加主梁长度可增加主梁平台的堆载量。在主梁长度一定时，要增加主梁平台的堆载量，用次梁或次梁平台对称安装在主梁平台上增加主梁平台的宽度，从而实行较大吨位的静载试验。总之增加主梁平台的长度和主梁平台上加次梁或次梁平台板增加主梁平台的宽度可增加堆载平台的面积，增加堆载量，从而实现大吨位静载试验的实施。

主梁平台构成的静载堆载系统整体性更强。

此方法可节省静载平台在静载过程中的拆卸安装工作，节省辅助时间，安全性好，且节能环保。卸载时采用中转储水池，中转储水池用软体PVC做成，梁可折叠，方便安装、拆卸和运输，可改变传统的双平台轮流堆载的静载试验方式，双静载平台实际上是单平台工作的缺陷，可使原来的双静载平台装置同时进行静载试验，或者实现静载试验单平台作业，同样数量静载装置下检测速度翻倍。中转储水池也可用塑料膜等不透水材料做成。

需要强调的是本实用新型中：

1、移动基础与支撑板功能能够转换，可实现数千吨平台荷载的支撑和移动；

2、移动基础可以作为平台基础的一部分或全部；

3、移动基础与主梁平台和次梁平台连接成一个可移动的三层或二层整体平台；

4、主梁在主梁平台之内，可单独进行静载试验，主梁平台之上能够对称安装次梁平台加大主梁平台宽度，从而加大了平台面积，增加堆载荷载量；

5、可快速、无污染实现单平台连续静载试验，单平台试验速度比传统的双平台静载试验速度还要快。

具体来说，本实用新型所述的土木工程用静载平台移动基础装置，具有由主梁构成的静载平台，所述由主梁构成的静载平台两端均固定连接有主梁行走装置组，所述主梁行走装置组由装有滑槽或钢轨的钢结构平台基础、装有钢滑板或钢轮的竖向油缸和水平油缸组成，所述滑槽或钢轨位于钢结构平台基础内，所述竖向油缸和水平油缸均与钢滑板或钢轮传动连接，所述钢滑板或钢轮套置在滑槽内或钢轨上，所述钢滑板或钢轮不仅能在滑槽内或钢轨上横向移动，且能在滑槽内或钢轨上一定范围内竖向活动。当平台移动完成后，竖向油缸活塞移动到较高点时，平台与平台基础直接接触，竖向油缸活塞不能回到上死点，并可泄压保持平台与平台基础一直接触。此时的由主梁构成的静载平台可以单独进行静载试验。

为了更加方便的让由主梁构成的静载平台在使用时灵活的与试验桩对中，本实用新型所述由主梁构成的静载平台四边均可以固定连接有主梁行走装置组。这样一来，就能够让由主梁构成的静载平台横向或纵向移动，甚至能够进行旋转。

当然，为了增加平台宽度，从而加大平台，增加堆载吨位，本实用新型在由主梁构成的静载平台之上可以固定设置有次梁平台板或次梁，所述次梁平台板的两边均固定连接有次梁行走装置组，所述次梁行走装置组与主梁行走装置组水平方向垂直，所述次梁行走装置组同样由装有滑槽或钢轨的钢结构平台基础、装有钢滑板或钢轮的竖向油缸和水平油缸组成，所述滑槽或钢轨位于钢结构平台基础内，所述竖向油缸和水平油缸均与钢滑板或钢轮连接，所述钢滑板或钢轮套置在滑槽内或钢轨上，不仅能在滑槽内或滑槽内钢轨上横向移动，且能在滑槽或钢轨内竖向活动。也就是说，在安装了次梁平台板后，由主梁构成的静载平台就可以只有两端具有主梁行走装置组，连同次梁平台板的两边固定连接的次梁行走装置组，整个平台四边就形成了每组两个，两组四个行走装置组。完全满足整个平台的移动和对中要求。

本实用新型所述次梁平台板可以为平台次梁或平台次梁平台板(宽度为交通运输允许的最大尺寸)拼装的次梁平台板(宽度为实际使用尺寸)，所述次梁平台板与次梁行走装置组之间具有钢结构支架，所述次梁平台板通过钢结构支架与次梁行走装置组固定连接，所述钢结构支架与次梁平台板和主梁平台连接，并与由主梁构成的静载平台构成一个同一平面的整体。也就是二层整体钢结构平台同时与基础板(含移动基础)一起构成三层整体钢结构平台，即三层整体钢结构板。这样一来，由平台次梁拼装的次梁平台板在钢结构支架的支撑作用下，能够构成一个稳定的整体，从而让整个次梁平台承受更大的荷载。

与前述现有同类产品相比，本实用新型的土木工程用静载平台移动基础装置，其行走装置弯矩小、受力好，使移动装置更加简易、结构紧凑、方便、实用，通过功能转换移动装置可使自重数千吨位甚至上万吨堆载平台实现移动。

本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是实施例中土木工程用静载平台移动基础装置的平面布置图。

图2是实施例中土木工程用静载平台移动基础装置的主梁平台行走装置组结构示意图。

图3是实施例中土木工程用静载平台移动基础装置的单组移动基础结构示意图，其中仅具有次梁行走装置组。

具体实施方式

如图1～3所示，本实施例中所述土木工程用静载平台移动基础装置，具有由主梁构成的静载平台1，所述由主梁构成的静载平台1两端均固定连接有主梁行走装置组2，所述主梁行走装置组2由装有滑槽21的钢结构平台基础22、装有钢滑板23的竖向油缸24和水平油缸25组成，所述滑槽21位于钢结构平台基础22内，所述竖向油缸24和水平油缸25均与钢滑板23传动连接，所述钢滑板23套置在滑槽21内，不仅能在滑槽21内横向移动，且能在滑槽21内竖向移动。

本实施例中在由主梁构成的静载平台1之上固定设置有次梁平台板3，所述次梁平台板3的两边均固定连接有次梁行走装置组4，所述次梁行走装置组4与主梁行走装置组2水平方向垂直，所述次梁行走装置组4同样由装有滑槽的钢结构平台基础、装有钢滑板的竖向油缸和水平油缸组成，所述滑槽位于钢结构平台基础内，所述竖向油缸和水平油缸均与钢滑板传动连接，所述钢滑板套置在滑槽内，不仅能在滑槽内横向移动，且能在滑槽内竖向活动。

Claims (4)

1.一种土木工程静载平台用移动基础装置，其特征是具有由主梁构成的静载平台，所述由主梁构成的静载平台两端均固定连接有主梁行走装置组，所述主梁行走装置组由装有滑槽或钢轨的钢结构平台基础、装有钢滑板或钢轮的竖向油缸和水平油缸组成，所述滑槽或钢轨位于钢结构平台基础内，所述竖向油缸和水平油缸均与钢滑板或钢轮传动连接，所述钢滑板或钢轮套置在滑槽内或钢轨上，所述钢滑板或钢轮不仅能在滑槽内或钢轨上横向移动，且能在滑槽内或钢轨上竖向活动。

2.如权利要求1所述的土木工程静载平台用移动基础装置，其特征是所述由主梁构成的静载平台四边均固定连接有主梁行走装置组。

3.如权利要求1所述的土木工程静载平台用移动基础装置，其特征是在由主梁构成的静载平台之上固定设置有次梁平台板，所述次梁平台板的两边均固定连接有次梁行走装置组，所述次梁行走装置组与主梁行走装置组水平方向垂直，所述次梁行走装置组同样由装有滑槽或钢轨的钢结构平台基础、装有钢滑板或钢轮的竖向油缸和水平油缸组成，所述滑槽或钢轨位于钢结构平台基础内，所述竖向油缸和水平油缸均与钢滑板或钢轮连接，所述钢滑板或钢轮套置在滑槽内或钢轨上，不仅能在滑槽内或滑槽内钢轨上横向移动，且能在滑槽或钢轨内竖向活动。

4.如权利要求3所述的土木工程静载平台用移动基础装置，其特征是所述次梁平台板为平台次梁拼装的次梁平台板，所述次梁平台板与次梁行走装置组之间具有钢结构支架，所述次梁平台板通过钢结构支架与次梁行走装置组固定连接，所述钢结构支架与次梁平台板和主梁平台连接，并与由主梁构成的静载平台构成一个同一平面的整体。