CN210946913U - 用于工程桩检测静载试验的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于工程桩检测静载试验的装置，包括托盘和顶杆；所述顶杆顶部设有球形支座，托盘连接在球形支座上；该装置还包括位于托盘下方的用于缓冲托盘的支撑部件。通过托盘处设置支撑部件，将配重件往托盘上进行码放时，托盘受到冲击，会上下晃动或向下运动，减震弹簧被压缩后增加减震弹簧的弹性势能，对托盘进行缓冲，并且，当托盘下降到支撑块与主板顶部相接触时，主板产生托力也对托盘进行支撑和缓冲，减低了托盘和配重件的损耗和损坏，提高托盘和配重件的使用寿命。

Description

用于工程桩检测静载试验的装置

技术领域

本实用新型涉及水电工程施工技术领域，具体涉及一种具有缓冲功能的用于工程桩检测静载试验的装置。

背景技术

检测工程桩的合格与否主要是承载力与完整性。承载力就是抵抗荷载的能力，完整性就是基桩本身有没有缺陷。承载力对大部分基桩通常指的都是竖向承载力，即基桩受到上部荷载时沉降要在一定的范围内，对各种建筑构筑物最不利的就是超出范围的沉降、特别是不均匀沉降。对于各种基桩竖向抗压承载力检测的最主要的方法是进行基桩单桩竖向抗压静载荷试验。

每一种规格的基桩都有一个设计极限承载力，检测基桩合格与否的方式就是对该基桩施以极限承载力，然后观测沉降，只要沉降在相关规范规定的范围内，即承载力合格。

目前，现有的操作中，按照《建筑桩基检测技术规范》进行的工程桩检测静载试验中，通过将千斤顶安装在需要检测的桩基上，在千斤顶上放置托盘或者加载反力装置，在托盘或者加载反力装置内加载及码放配重件，直至桩基达到规范规定的终止加载条件，读取设置在千斤顶上的载荷感应器，来获取载荷数值。

在实际的应用中，在进行工程桩检测静载试验时，配置件通常为具有一定重量的石块或铁制品，因此配重件通常比较大，也比较重，需要通过吊车往托盘或加载反力装置上堆积配重件来进行试验，因托盘或加载反力装置不具有缓冲结构，以及配重件本身也不具有缓冲功能，在配重件码放过程中，配重件对托盘或加载反力装置造成非常大的冲击力，也导致配重件与托盘发生碰撞，容易造成损坏，影响实验器材的使用寿命，无法满足使用需求。

因此，需要克服现有的工程桩检测静载试验的不足，从而提供一种能够保证完成试验的同时还减少对试验设备损毁的装置或部件。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供用于工程桩检测静载试验的装置，该装置通过在实验用于装载配置件的托盘处设置支撑部件，来实现托盘在加载配重件时产生的冲击力的缓冲，或者通过同时设有支撑部件和具有缓冲功能的配重件来能够将配置件与托盘的碰撞产生的冲击力缓冲并消耗，从而延缓了试验中托盘或反力装置以及配重件的使用寿命。

具体的，本实用新型提供用于工程桩检测静载试验的装置，包括托盘和顶杆，所述顶杆顶部设有球形支座，托盘连接在球形支座上；该装置还包括位于托盘下方的用于缓冲托盘的支撑部件。

进一步地，支撑部件包括支撑组件和缓冲组件。

进一步地，支撑组件包括套接在顶杆上的主板和用于支撑主板的底座和连接在底座上的立柱；所述底座和立柱至少为两组。

具体的，主板位于托盘下方。

更为具体的，主板与顶杆固定连接在一起。

进一步地，支撑组件还包括固定连接在托盘下方底部的支撑块。

进一步地，支撑块至少为2个，对称分布在托盘底部。

进一步地，支撑块位于主板上方。也即，支撑块位于托盘和主板之间。

进一步的，支撑块与主板之间具有一定的间距。

更进一步的，间距为5-50厘米。

进一步地，缓冲组件包括连接在顶杆上的横杆以及垂直连接在横杆和托盘上的导正杆以及套接在导正杆上的减震弹簧。

进一步地，横杆连接在顶杆的中下部并位于主板的下方。

进一步的，导正杆顶部与托盘底部固定连接；导正杆底部与横杆连接。进一步的，导正杆穿过主板并与主板为可滑动连接。

进一步的，减震弹簧位于主板和托盘之间。

进一步地，连接在横杆上的导正杆和减震弹簧至少为两组，对称分布在托盘底部。

进一步的，横杆上设有容纳导正杆底部的凹槽；导正杆底部在凹槽内可滑动。

进一步的，凹槽深度大于支撑块与主板之间的间距。

进一步地，还包括具有缓冲功能的配重件。

进一步地，该配重件包括配重主体和缓冲结构，所述配重主体包括横梁以及连接在横梁两端的凸块；所述凸块内设有中空的腔体，其中，缓冲结构位于凸块中空的腔体内。

进一步地，缓冲结构包括竖向缓冲结构和横向缓冲结构；竖向缓冲结构与横向缓冲结构相连接。

进一步地，竖向缓冲结构包括缓冲杆、连接在缓冲杆底部的缓冲弹簧和连接在缓冲杆顶部的接触块。

进一步地，竖向缓冲结构还包括位于缓冲杆与缓冲弹簧之间的缓冲块和位于缓冲杆上的挡块。为了防止缓冲杆脱离出空腔，因而设置挡块，该挡块位于缓冲杆中上部，并且位于空腔顶部下方。

进一步地，横向缓冲结构连接在缓冲杆上。

进一步地，横向缓冲结构包括运动杆和连接在运动杆一端的支撑弹簧，以及连接在运动杆另一端的转动架；所述转动架与缓冲杆可转动连接。

进一步地，横向缓冲结构还包括位于运动杆和支撑弹簧之间的限位块。

进一步地，中空的腔体包括容纳缓冲杆和运动杆以及转动架的空腔，以及容纳缓冲弹簧的第一限位腔和容纳支撑弹簧的第二限位腔缓冲弹簧的限位腔。

进一步地，第一限位腔和第二限位腔均与空腔连通。

进一步地，为了防止支撑弹簧从第二限位腔中滑出，第二限位腔与空腔之间通过开孔连接；所述开孔直径小于第二限位腔直径。

进一步的，运动杆穿过开孔与限位块或支撑弹簧连接。

进一步地，所述缓冲杆的顶部突出于空腔，所述接触块位于空腔外的缓冲杆顶部。

进一步的，凸块上表面空腔顶部对应处设有凹槽，该凹槽底部设有通孔，缓冲杆穿过该通孔突出于空腔。凹槽用于容纳接触块。

进一步的，缓冲杆相对凹槽底部可竖向或横向滑动。具体的。凹槽底部的通孔尺寸大于缓冲杆直径。

进一步的，挡块位于凹槽下方。

进一步的，挡块尺寸大于凹槽底部通孔的尺寸。

进一步地，所述横梁与凸块连接处具有坡面。

有益效果

本实用新型的优点在于：

1.通过托盘处设置支撑部件，将配重件往托盘上进行码放时，托盘受到冲击，会上下晃动或向下运动，减震弹簧被压缩后增加减震弹簧的弹性势能，对托盘进行缓冲，并且，当托盘下降到支撑块与主板顶部相接触时，主板产生托力也对托盘进行支撑和缓冲，减低了托盘和配重件的损耗和损坏，提高托盘和配重件的使用寿命。

2.往托盘上码放适量的配重件时，由于配重件是两端凸出中间凹陷结构，便于码放以及提高码放的稳定性。

3.在配重件的内部设置有缓冲结构，当上层的配重件堆积到下层时，首先与接触块进行接触，带动缓冲杆运动(横向或竖向)，带动缓冲块运动，缓冲弹簧被压缩后增加缓冲弹簧的弹性势能，进行竖向减震缓冲；同时带动转动架转动，带动运动杆和限位块运动，导致支撑弹簧被压缩后增加支撑弹簧的弹性势能，进行横向减震缓冲。从而达到了配重件与托盘进行堆积时，具有一定的缓冲性能，减低了托盘和配重件的损耗和损坏。

4.同时配重件与配重件进行堆积时，也配重件之间也具有缓冲性能，从而降低了配重件的损耗和损坏。

5.当具有缓冲功能的配置件与具有支撑部件的托盘配合使用时，本实用新型的装置同时使托盘和配重件进行配合缓冲，在实验中进行配重件堆积码放时，其缓冲性能和效果更为突出，从而减少器材的损耗，提高试验设备的使用寿命，满足使用需求的目的。

附图说明

图1为配重件的结构示意图。

图2为配重件码放示意图。

图3为用于工程桩检测静载试验的装置的结构示意图。

图4为用于工程桩检测静载试验的装置的另一结构示意图。

附图标记说明：

100、用于工程桩检测静载试验的装置；1、主板；2、立柱；3、底座；4、支撑部件；41、托盘；42、支撑块；43、顶杆；431、球形支座；44、导正杆；45、横杆；451、横杆凹槽；46、减震弹簧；5、配重件；51、配重主体；514、横梁；515、凸块；516、坡面；517、凹槽；52、第二限位腔；53、支撑弹簧；54、限位块；55、运动杆；56、转动架；57、缓冲杆；58、缓冲块；59、缓冲弹簧；510、挡块；511、接触块；512、第一限位腔；513、空腔。

具体实施方式

下面对本实用新型涉及的机构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。在下面的详细描述中，图例附带的参考文字是这里的一个部分，它以举例说明本实用新型可能实行的特定具体方案的方式来说明。我们并不排除本实用新型还可以实行其它的具体方案和在不违背本实用新型的使用范围的情况下改变本实用新型的机构。

如图1所示，本实用新型的配重件5包括配置主体51和位于配重主体上的缓冲结构。一些实施例中，配重主体51具有中间凹两头凸的结构，方便配重件5的码放和叠加。具体的，如图1中所示，配重主体51包括一个横梁514，在横梁514两端连接有凸块515。一些实施例中，横梁515可以为圆柱形或长方体形结构；连接在两端的凸块515可以为圆柱形或多面体形结构。更为具体的实施例中，为了便于配重件的码放，保证码放后配重件的稳定性，横梁和凸块均为长方体结构。一些实施例中，在凸块515和横梁514连接处，可以设置斜坡，使二者之间通过坡面516连接。如图2所示，当配重件5码放时，上层的配重件5与下层的配重件5的坡面516零间隙配合(卡合)，从而增加了配重件5码放在一起后的稳定性。一些实施例中，配重件5的材质不限，具有一定的重量和硬度即可。比如混凝土材质，石材，或者金属材质等等。一个具体的实施例中，配重件采用钢材制成。通常，为了配合承载的需要，配重件的重量在200-500kg之间，总尺寸大小为长2米左右，宽和高在1米左右。

为了使配重件5加载到托盘41上以及相互码放时能够实现竖向缓冲和横向缓冲，因此，配重件5的缓冲结构包括竖向缓冲结构和横向缓冲结构。具体的实施例中，缓冲结构设置在凸块515的中空的腔体内。具体的，该中空的腔体包括三部分：容纳缓冲结构主要部件的空腔513，与空腔纵向连通的第一限位腔512和与空腔横向连通的第二限位腔52。其中，第一限位腔512与第二限位腔52均与空腔513连接并连通。具体的，第一限位腔位于空腔下方；第二限位腔位于空腔的横向一侧。

本实用新型中，竖向缓冲结构包括缓冲杆57、缓冲弹簧59和接触块511；其中，缓冲杆垂直位于空腔513内，并突出于空腔顶部；缓冲弹簧59位于第一限位腔512内，其连接在缓冲杆57底部；缓冲杆57的顶部伸出于空腔512外，突出于凸块515的上表面，在缓冲杆57顶部连接接触块511。当接触块511受到压力后被挤压，向下运动并将压力传导至缓冲杆57和缓冲弹簧59，缓冲杆也向下运动并使位于缓冲杆底部的缓冲弹簧59被压缩增加弹性势能来抵冲和削减压力，从而达到缓冲的功能。更为具体的实施例中，在凸块上表面的空腔512顶部的上方设有凹槽517，当接触块511被挤压下降后，就位于该凹槽517内。一些具体实施例中，凹槽517高度与接触块511高度相同。也就是，当接触块511接触到凹槽517底部后，不再向下移动，此时凸块515表面高度与接触块511齐平，从而方便在其上面码放其余配重件5，保证稳定性。凹槽517底部设有通孔(图中未示出)，缓冲杆57穿过该通孔突出于空腔顶部，同时也突出于凹槽517。缓冲杆57相对凹槽517底部可竖向或横向滑动。具体的，凹,517底部的通孔尺寸大于缓冲杆57直径。一些实施例中，为了保证竖向缓冲结构的稳定性，在缓冲杆57和缓冲弹簧59之间还设有缓冲块58，缓冲块58的直径大于缓冲杆57的直径，同时缓冲块直径大于或等于缓冲弹簧59的直径；缓冲块58的设置，可以保证将缓冲杆上的压力有效并垂直竖向传递给缓冲弹簧。以及，在缓冲杆57上还设有挡块510，用于阻挡缓冲杆57在空腔512顶部的滑动而导致缓冲杆57脱离出空腔。挡块位于缓冲杆中上部，并且位于空腔顶部下方。更为具体的，挡块510位于凸块上的凹槽517下方。挡块510尺寸大于凹槽底部通孔的尺寸，从而保证缓冲杆被挡块510阻止在空腔513内。

横向缓冲结构与竖向缓冲结构连接，具体的，横向缓冲结构包括运动杆55、支撑弹簧53和转动架56，其中，转动架56连接在缓冲杆57上，并可以相对缓冲杆57转动。一个实施例中，转动架56连接在缓冲杆57中部。一些实施例中，转动架56与缓冲杆57通过转动轴承连接。如图1所示，运动杆55横向位于空腔512内，其一端连接在转动架56上，另一端连接支撑弹簧53。同时，支撑弹簧53位于第二限位腔52内。一些实施例中，为了防止支撑弹簧53从第二限位腔52中滑出，第二限位腔52与空腔513之间通过开孔(图中未示出)连接；并且开孔直径小于第二限位腔直径。运动杆穿过开孔与支撑弹簧连接。当接触块511传递到横向的压力时，通过缓冲杆57传动到转动架56、运动杆55到达支撑弹簧53后，支撑弹簧被压缩后具有弹性势能，该弹性势能抵消或削减横向压力，从而实现横向的减震和缓冲功能。因此，凹槽517底部容纳缓冲杆57的通孔大小大于缓冲杆57直径后，方便缓冲杆57的上下和左右移动一定的范围，从而保证配重件5收到的压力被缓冲杆57传动到缓冲弹簧59和支撑弹簧53。一些具体实施例中，凹槽517底部的通孔直径比缓冲杆57直径大10％-20％。横向缓冲结构还包括位于运动杆55和支撑弹簧53之间的限位块54，该限位块54直径大于运动杆55，以及大于或等于支撑弹簧53直径，并且，该限位块位于第二限位腔内，运动杆穿过开孔与限位块连接。从而保证运动杆55和支撑弹簧53连接的稳定性，也保证横向力传导不发生方向的偏移。

一些实施例中，每个配重件5上设有两组缓冲结构，分别位于两个凸块515内。

如图3-4所示，用于工程桩检测静载试验的装置100包括托盘41和顶杆43，其中，托盘41位于顶杆43上，二者之间固定连接。更为具体的，顶杆顶部固定有为球形支座431，托盘41连接在该球形支座431上。如图3所示，球形支座431的平坦的底部连接在顶杆43上，球形支座431的球形顶部连接在托盘41上，这样，托盘41跟顶杆43相当于支点连接，从而托盘41跟顶杆43的接触面积大幅减小，托盘41在受到冲击力时，可相对顶杆43有一定幅度的上下晃动。工程桩检测静载试验的装置100还包括用于缓冲托盘的支撑部件4，该支撑部件4用于支撑托盘41并使托盘41在承载配重件5时得到缓冲。支撑部件4位于托盘41下方。

具体的实施例中，支撑部件4包括支撑组件和缓冲组件两个部分。

其中，支撑组件包括套接在顶杆上的主板1和用于支撑主板的底座3和立杆2，其中，立柱2连接在底座3和主板1之间。一些实施例中，主板1与顶杆43之间为固定连接。主板位于托盘的下方，即托盘连接在顶杆的顶部，主板连接在顶杆的中上部。一些实施例中，底座3和立柱2至少为两组，用于支撑主板1。两组底座和立柱均匀分布在主板底部。一些实施例中，支撑组件还包括固定连接在托盘43下方的支撑块42。一些实施例中，支撑块至少为2个，对称的分布在托盘底部。支撑块位于主板上方。也即，支撑块位于托盘和主板之间。在托盘41中未加载配重件5时，也即该装置100未承载时，支撑块42距离主板1有一定的间距，通常这一间距在5-50厘米之间。托盘43在承载过程中，受到添加的配重件5的加载冲击，托盘41或托盘41的某一处受到瞬间压力，托盘41会相对球形支座431下沉或上下晃动，也即因配重件5放置时，托盘41受力不均进行晃动，导致托盘41的某一处下降，托盘41下降使主板1与支撑块42的这一间距持续变小，直至间距为0，即支撑块42接触主板1，此时，主板1与托盘41一起承载压力。

缓冲组件包括固定连接在顶杆43上的横杆45以及垂直连接在横杆上的导正杆44以及套接在导正杆44上的减震弹簧46。具体的实施例中，连接在横杆45上的导正杆44和减震弹簧46至少为两组，均匀分布在托盘下方。其中，横杆45固定连接在顶杆43上，并且，横杆连接在顶杆的中下部并位于主板的下方。导正杆顶部与托盘底部固定连接；导正杆底部与横杆连接。具体的，导正杆44底部与横杆45为可滑动连接，更为具体的，横杆45上设有容纳导正杆44底部的凹槽451，该凹槽451的直径与导正杆44相同，凹槽451的深度与支撑块42与主板1的间距相同或者凹槽451深度稍大于或大于支撑块与主板的间距。当托盘41未装载配重件5时，导正杆44位于横杆凹槽451的上边缘处，如图3所示；当托盘41加载配重件5时，托盘41向下运动或上下晃动，这个过程中，托盘或托盘某处向下运动时，支撑块42向下运动直至支撑块42接触到主板1，与此同时，托盘下方的弹簧46被压缩，位于弹簧46内的导正杆44与托盘41一起向下方运动，从而导正杆44的底部在横杆的凹槽451内向凹槽451底部运动，直至支撑块42接触到主板1后托盘41停止运动，同时导正杆44也停止在横杆凹槽451内运动。当托盘41经过支撑块42和减震弹簧46的压缩缓冲后，托盘41之前收到的冲击力被消减，从而，托盘41逐渐在顶杆43的球形支座431上达到平衡，恢复到初始的位置，从而，最终实现了托盘41的缓冲。本实用新型中，通过设置导正杆44套接在减震弹簧46内，保证减震弹簧46在垂直方向上被压缩或伸展，避免弹簧46横向发生位移，从而避免托盘41在承载重量时发生位移，从而保证实验中桩基收到的力为竖向承载力。导正杆44中部穿过主板1后，顶部固定在托盘43下方。导正杆穿过主板并与主板为可滑动连接。导正杆44同时穿过主板1，减震弹簧位于主板和托盘之间。具体的实施例中，主板1上设有孔(图中未示出)，导正杆44穿过孔与托盘43连接。一些实施例中，导正杆44相对主板1可以上下滑动，即，导致杆直径与主板上孔直径相同或稍大于主板上孔直径。当托盘43装载配重件5时，因突然收到冲击，托盘43下压，压力经减震弹簧46承载并削减，使托盘46被缓冲，不易被毁坏。

本实用新型中，将配重件51往托盘上41进行码放时，托盘41自身的重力增加，同时托盘晃动使托盘某一处或多处向下运动，也即向主板1方向运动。从而使支撑块离主板间距变小，直至支撑块42与主板1顶部相接触，托盘被支撑住停止运动，在此过程中，位于托盘底部的减震弹簧46被压缩，增加减震弹簧46的弹性势能，抵消该向下的力而多托盘进行缓冲，提高托盘41的使用寿命。

当然，本实用新型的用于工程桩检测静载试验的装置100(如图4所示)还可以包括具有缓冲功能的配重件5，如图1和图2所示。

在使用本实用新型的装置100和配重件5进行工程桩检测静载试验时，具体如下：

将千斤顶安装在需要检测的桩基上，将用于工程桩检测静载试验的装置100置于千斤顶上，具体的，将顶杆43的底部置于千斤顶上；此时，底座3位于桩基作为的地面上(图中未示出)。

将配重件51往托盘上41进行码放时，托盘41自身的重力增加的同时，产生上下晃动，导致晃动的托盘某一处或多处产生向下的力，带动托盘某一处或多处向下运动，减震弹簧46被压缩，增加减震弹簧46的弹性势能，进行缓冲，弹簧46被压缩的同时，导正杆44被托盘41带动，向下滑动，并且，导正杆44底部在横杆的凹槽451内同时向下运动，与此同时，支撑块42与主板1之间的间距越来越小，直至减震弹簧46使托盘41冲击力被削减后，托盘41回复向上，达到平衡，或者直至支撑块42与主板1顶部相接触，主板1有向上的托力与压缩后的弹簧46产生的势能一起削减冲击力，使托盘41冲击力被削减后，托盘41回复向上，达到平衡。然后根据工程桩的额定承载量，继续往托盘41上码放适量的主体51，在此过程中，支撑部件4的作用还是相同，周而复始的对托盘41进行缓冲和减震。直至托盘上加载的配重件重量达到工程桩的额定承载量，进行工程桩基的检测静载试验。

由于主体51是两端凸出中间凹陷结构，在便于主体51的码放的同时，坡面516设置也提高码放在一起的配重件5的稳定性。当上层的主体51堆积到下层时，首先与接触块511进行接触，带动缓冲杆57运动，带动缓冲块58运动，压缩缓冲弹簧59，增加缓冲弹簧59的弹性势能，进行竖向减震缓冲；同时带动转动架56转动，带动运动杆55运动，带动限位块54运动，压缩支撑弹簧53，增加支撑弹簧53的弹性势能，进行横向减震缓冲。

最终，达到了配重件5与托盘43进行堆积时，具有一定的缓冲性能；同时配重件5与配重件5进行堆积时，也具有缓冲性能。减少器材的损耗，提高试验装置100的使用寿命，满足使用需求的目的。

Claims (9)

1.用于工程桩检测静载试验的装置，其特征在于，包括托盘和顶杆；所述顶杆顶部设有球形支座，托盘连接在球形支座上；该装置还包括位于托盘下方的用于缓冲托盘的支撑部件。

2.根据权利要求1所述的用于工程桩检测静载试验的装置，其特征在于，支撑部件包括支撑组件和缓冲组件。

3.根据权利要求2所述的用于工程桩检测静载试验的装置，其特征在于，支撑组件包括套接在顶杆上的主板和用于支撑主板的底座和连接在底座和主板之间的立柱；所述底座和立柱至少为两组。

4.根据权利要求3所述的用于工程桩检测静载试验的装置，其特征在于，支撑组件还包括固定连接在托盘下方底部的支撑块。

5.根据权利要求4所述的用于工程桩检测静载试验的装置，其特征在于，支撑块至少为2个，对称分布在托盘底部。

6.根据权利要求4所述的用于工程桩检测静载试验的装置，其特征在于，支撑块与主板之间具有一定的间距。

7.根据权利要求2所述的用于工程桩检测静载试验的装置，其特征在于，缓冲组件包括连接在顶杆上的横杆以及垂直连接在横杆上的导正杆以及套接在导正杆上的减震弹簧。

8.根据权利要求7所述的用于工程桩检测静载试验的装置，其特征在于，连接在横杆上的导正杆和减震弹簧至少为两组，对称分布在托盘底部。

9.根据权利要求8所述的用于工程桩检测静载试验的装置，其特征在于，横杆上设有容纳导正杆底部的凹槽；导正杆底部在凹槽内可滑动。

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