CN215669719U - 载荷试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种载荷试验系统，用于水下复合地基，载荷试验系统包括：起吊装置；沉降装置，与起吊装置连接；测控系统，与沉降装置连接，用于检测并记录沉降装置对水下复合地基的沉降量；处理装置，与测控系统通讯连接，用于对沉降量进行分析处理，并获取实验数据；其中，起吊装置驱动沉降装置置于水下复合地基上，以使得沉降装置对水下复合地基产生沉降量。本发明通过获取沉降量，可应用于水底沉管隧道工程水下地基的载荷试验，得到的桩土荷载分担比、荷载—沉降曲线等关键参数。

Description

载荷试验系统

技术领域

本发明涉及水下工程技术领域，具体而言，涉及一种载荷试验系统。

背景技术

相关技术中，随着近年来海底隧道的快速发展，越来越多的地基处理技术应用到水下工程中，如碎石冲桩、挤密砂桩、水泥搅拌桩等多项技术在不同的工程中均取得了良好的应用效果。然而由于自然条件的制约，水下地基处理技术一直没有较好的试验检测手段进行验证，采用常规的地基载荷试验方法，在深度较深的水下难以进行。因此需要研究一种新的方法可实现深水条件下的载荷试验。与传统的深层水泥搅拌桩用于加固码头、岸坡、海堤的处理方式不同，作为沉管隧道的地基处理方案，必须与管底的碎石垫层形成复合地基受力模式。

整体复合地基的承载性能、沉降、荷载分配等都会对整体沉管结构的沉降变位及承载性能造成影响。

鉴于以上问题，国内首次深层水泥搅拌桩复合地基深水载荷原型试验，亟需开发一套水底沉管隧道水下复合地基试验新方法。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题中的至少之一。

本发明的目的在于提供一种载荷试验系统。

为实现本发明的目的，本发明的实施例提供了一种载荷试验系统，用于水下复合地基，包括：起吊装置；沉降装置，与起吊装置连接；测控系统，与沉降装置连接，用于检测并记录沉降装置对水下复合地基的沉降量；

处理装置，与测控系统通讯连接，用于对沉降量进行分析处理，并获取实验数据；其中，起吊装置驱动沉降装置置于水下复合地基上，以使得沉降装置对水下复合地基产生沉降量。

另外，本发明提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，沉降装置包括：第一荷载块；载荷板，与第一荷载块软连接；至少两个吊架，对称设于第一荷载块的相对两侧；基准板，与吊架远离第一荷载块的一端软连接。

上述任一技术方案中，测控系统包括：第一静力水准测量装置，设于基准板上，用于测量基准板与吊架之间的距离以及载荷板与第一荷载块之间的距离；

第二静力水准测量装置(1304)，设于所述载荷板(124)上，用于测量所述载荷板(124)与所述基准板(128)之间的相对沉降的沉降量。

上述任一技术方案中，沉降装置还包括：限位装置，设于载荷板和第一荷载块上，用于限定载荷板和第一荷载块在水下复合地基的放置位置。

上述任一技术方案中，沉降装置还包括：多个第二荷载块，依次设于第一荷载块上。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明一个实施例的载荷试验系统的组成示意图；

图2为本发明一个实施例的载荷试验系统的结构示意图之一；

图3为本发明一个实施例的载荷试验系统的结构示意图之二；

图4为本发明一个实施例的载荷试验系统的载荷板的俯视示意图；

图5为本发明一个实施例的载荷试验系统的结构示意图之三；

其中，图1至5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100：载荷试验系统，110：起吊装置，120：沉降装置，1202：限位装置，1208：122：第一荷载块，124：载荷板，126：吊架，128：基准板，129：第二荷载块，1210：缓冲结构，130：测控系统，1302：第一静力水准测量装置，1304：第一静力水准测量装置，140：处理装置，200：水下复合地基。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1描述本发明一些实施例的技术方案。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种载荷试验系统100，用于水下复合地基200，载荷试验系统100包括：起吊装置110、沉降装置120、测控系统130和处理装置140，沉降装置120，与起吊装置 110连接；测控系统130，与沉降装置120连接，用于检测并记录沉降装置120对水下复合地基200的沉降量；处理装置140，与测控系统130通讯连接，用于对沉降量进行

分析处理，并获取实验数据；其中，起吊装置110驱动沉降装置120置于水下复合地基200上，以使得沉降装置120对水下复合地基200产生沉降量。

本实施例中，通过起吊装置110将沉降装置120调送至水下复合地基200上，使沉降装置120对水下复合地基200产生沉降量，然后通过测控系统130采集沉降量等信息，处理装置140对沉降量等信息进行分析处理，获取到实验数据。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了一种载荷试验系统100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

沉降装置120包括：第一荷载块122、载荷板124、两个吊架 126和基准板128，载荷板124与第一荷载块122软连接；至少两个吊架126，对称设于第一荷载块122的相对两侧；基准板128，与吊架126远离第一荷载块122的一端软连接。

本实施例中，载荷板124的顶部设有缓冲结构1210，例如可以是缓冲橡胶，用于在第一荷载块122与载荷板124相互接触时起到缓冲的作用。

起吊装置110包括定位方驳船和卷扬机，通过定位方驳船下放第一荷载块122，下放时，由定位方驳和吊钩坐标控制下放精度，同时为了防止第一荷载块122在下放过程中发生扭转，利用起重船两侧的卷扬机连接第一荷载

块122上的吊点，通过绞车控制第一荷载块122的位置。基准板128带有进水口。第一荷载块122与载荷板124通过铰链进行软连接，基准板128通过铰链与吊架126进行软连接。

实施例3

如图2和图3所示，本实施例提供了一种载荷试验系统100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

测控系统130包括：第一静力水准测量装置1302和第二静力水准测量装置1304，第一静力水准测量装置1302，设于基准板128 和载荷板124上，用于测量基准板128与吊架126之间的距离、荷载块122与载荷板124之间的间距；第二静力水准测量装置 1304，设于载荷板124上，用于测量载荷板124与基准板之间的相对沉降的沉降量。

本实施例中，起吊船将第一荷载块122吊至试验区域后，匀速缓慢下放第一荷载块122，当基准板128和载荷板124与碎石垫层接触后，潜水确认基准板128和载荷板124是否水平，若不水平，则潜水确定调整尺寸后，由起重船调整基准板128和载荷板124，待其底面与碎石垫层接触面水平后，缓慢下放第一荷载块122，并通过荷载块122和载荷板124上的第一静力水准测量装置1302确定第一荷载块122与载荷板124的间距(每下放10cm确认一次间距)，直至第一荷载块122与载荷板124接触。然后通过第二静力水准测量装置1304测量载荷板124与基准板128之间的相对沉降的沉降量。

实施例4

如图2所示，本实施例提供了一种载荷试验系统100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

沉降装置120还包括：限位装置1202，限位装置1202，设于载荷板124和第一荷载块122上，用于限定载荷板124和第一荷载块122在水下复合地基200的放置位置。

本实施例中，限位装置1202能够保证载荷板124和第一荷载块122精确地下方到标定的位置。

实施例5

如图1所示，本实施例提供了一种载荷试验系统100。除上述实施例的技术特征之外，本实施例还包括以下技术特征：

沉降装置120还包括：多个第二荷载块129，多个第二荷载块 129依次设于第一荷载块122上。

本实施例中，通过设置多个第二荷载块129，以获取沉降量。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，

可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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 (5)

1.一种载荷试验系统(100)，用于水下复合地基(200)，其特征在于，载荷试验系统(100)包括：

起吊装置(110)；

沉降装置(120)，与所述起吊装置(110)连接；

测控系统(130)，与所述沉降装置(120)连接，用于检测并记录所述沉降装置(120)对所述水下复合地基(200)的沉降量；

处理装置(140)，与所述测控系统(130)通讯连接，用于对所述沉降量进行分析处理，并获取实验数据；

其中，所述起吊装置(110)驱动所述沉降装置(120)置于所述水下复合地基(200)上，以使得所述沉降装置(120)对所述水下复合地基(200)产生所述沉降量。

2.根据权利要求1所述的载荷试验系统(100)，其特征在于，所述沉降装置(120)包括：

第一荷载块(122)；

载荷板(124)，与所述第一荷载块(122)软连接；

至少两个吊架(126)，对称设于所述第一荷载块(122)的相对两侧；

基准板(128)，与所述吊架(126)远离所述第一荷载块(122)的一端软连接。

3.根据权利要求2所述的载荷试验系统(100)，其特征在于，所述测控系统(130)包括：

第一静力水准测量装置(1302)，设于所述基准板(128)上，用于测量所述基准板(128)与所述吊架(126)之间的距离以及所述载荷板(124)与所述第一荷载块(122)之间的距离；

第二静力水准测量装置(1304)，设于所述载荷板(124)上，用于测量所述载荷板(124)与所述基准板(128)之间的相对沉降的沉降量。

4.根据权利要求3所述的载荷试验系统(100)，其特征在于，所述沉降装置(120)还包括：

限位装置(1202)，设于所述载荷板(124)和所述第一荷载块(122)上，用于限定所述载荷板(124)和所述第一荷载块(122)在所述水下复合地基(200)的放置位置。

5.根据权利要求3所述的载荷试验系统(100)，其特征在于，所述沉降装置(120)还包括：

多个第二荷载块(129)，依次设于所述第一荷载块(122)上。

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