CN218060465U - 管桩抗剪试验装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及管桩力学性能试验技术领域，尤其涉及一种管桩抗剪试验装置，包括：固定平台，固定平台上表面处于同一高度且延直线方向延伸设置；加载机构，包括龙门支架和下压组件，龙门支架横跨固定平台且与固定平台垂直设置，下压组件设置在龙门支架的顶部；支撑架，固定在固定平台上且对称设置在加载机构两侧，支撑架上具有用于承载管桩的支撑件；支撑小车，沿远离两支撑架的方向设置且在固定平台上可移动设置，支撑小车上具有举升件以及与举升件连接的支撑座；其中，支撑小车用于将管桩移动并放置在两支撑架上或者从两支撑架上取下。本公开通过支撑小车的设置，提高了对管桩抗剪试验装置使用过程中运输管桩的便捷性和精度，提高了测试的效率。

Description

管桩抗剪试验装置

技术领域

本公开涉及管桩力学性能试验技术领域，尤其涉及一种管桩抗剪试验装置。

背景技术

预应力混凝土管桩以其单桩承载力高、施工方便等优点作为房屋建筑结构和桥梁结构等土木工程的基础在工程中得到了广泛的应用。预应力混凝土管桩的制作过程一般包括绑扎钢筋笼、入模具、混凝土灌注、张拉、离心成型、蒸压养护和脱模等过程，在加工完毕后，还需要对管桩进行一系列的力学性能测试，其中就包括抗剪试验；

发明人知晓的相关技术中，管桩的抗剪试验装置多采用反力架加载装置，即在具体试验时，管桩底部横卧在两个U型箍支架上，中间部分被龙门架顶部固定的载荷分配器进行施压，通过该种方式来测试管桩的抗剪性能是否达到设定标准；

然而发明人在实施上述方案时发现，在将管桩放置在试验装置中或者测试完毕将管桩从装置中拆卸下来时，由于管桩本身重量较大，需要采用行车吊装，在行车吊装的过程中很难控制吊装管桩的移动精度，容易造成人员损伤或者对试验装置造成破坏。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种管桩抗剪试验装置，采用支撑小车在固定平台上横向移动的方式，实现抗剪试验的管桩的装拆，以提高安装的精度和测试效率。

根据本公开的第一方面，提供一种管桩抗剪试验装置，包括：

固定平台，所述固定平台上表面处于同一高度且延直线方向延伸设置；

加载机构，包括龙门支架和下压组件，所述龙门支架横跨所述固定平台且与所述固定平台垂直设置，所述下压组件设置在所述龙门支架的顶部；

支撑架，固定在所述固定平台上且对称设置在所述加载机构两侧，所述支撑架上具有用于承载管桩的支撑件；

支撑小车，沿远离两所述支撑架的方向设置且在所述固定平台上可移动设置，所述支撑小车上具有举升件以及与所述举升件连接的支撑座；

其中，所述支撑小车用于将管桩移动并放置在两所述支撑架上或者从两所述支撑架上取下。

在本公开的一些实施例中，所述固定平台上还具有轨道平台，所述轨道平台的上表面具有沿所述固定平台长度方向设置的滑槽，所述支撑小车配置有与所述滑槽匹配的转轮。

在本公开的一些实施例中，所述支撑小车为AGV小车，所述举升件为液压缸，所述支撑座的截面为弧形。

在本公开的一些实施例中，所述支撑座的支撑面上还具有防滑垫。

在本公开的一些实施例中，所述支撑小车前端还具有防撞护栏。

在本公开的一些实施例中，所述轨道平台的两侧具有朝内凹陷的滑道，所述支撑架的底部伸入至所述滑道内，且所述支撑架底部通过紧固件可拆卸地与所述固定平台连接。

在本公开的一些实施例中，所述支撑件的横截面为弧形，且所述支撑件底部连接有液压缸。

在本公开的一些实施例中，所述龙门支架的侧壁上沿高度方向具有多个安装孔位，所述下压组件通过紧固件可拆卸地固定在所述龙门支架的侧壁上。

在本公开的一些实施例中，所述下压组件包括固定在所述龙门支架上的横梁、竖向连接在所述横梁上的驱动件、与所述驱动件连接的驱动座以及与所述驱动座和横梁连接的导向件，所述导向件与所述驱动件的驱动方向平行设置。

在本公开的一些实施例中，所述横梁上还转动设置有转轴，所述转轴上具有齿轮，所述齿轮上啮合有齿条，所述齿条与所述驱动座连接，所述转轴上还连接有编码器，用于检测所述驱动件开始施压后所述驱动座的移动距离。

本公开的有益效果为：本公开通过在固定平台上设置的加载机构以及支撑架构成抗剪试验的架台，并且通过在固定平台上设置的可横向移动的支撑小车，使得在具体进行管桩的放置时，仅需首先将管桩放置在支撑小车的支撑座上，然后通过举升件将支撑座抬起，使得管桩底部的高度高于支撑架，然后通过移动支撑小车的方式，使得管桩穿过加载机构并最终放置在支撑架上，与相关技术相比，在放置管桩的过程中替代了行车的使用，提高了安全性和精确性，进而提高了测试的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例中管桩抗剪试验装置的结构示意图；

图2为本公开实施例中管桩抗剪试验装置放置管桩时的原理示意图；

图3为本公开实施例中支撑架和支撑小车在固定平台上的连接结构示意图；

图4为本公开实施例中支撑小车的结构示意图；

图5为本公开实施例中图3中的A处局部放大图；

图6为本公开实施例中加载机构的结构示意图；

图7为本公开实施例中下压组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图7所示的管桩抗剪试验装置，包括固定平台10、加载机构20、支撑架30和支撑小车40，其中：

固定平台10上表面处于同一高度且延直线方向延伸设置；在本公开实施例中，固定平台10采用混凝土材质灌注成平台，通过混凝土在模板内的浇注成型之后得到较为平整的平面，进而保证剪力测量时受力的均衡性；

加载机构20包括龙门支架21和下压组件22，龙门支架21横跨固定平台10且与固定平台10垂直设置，下压组件22设置在龙门支架21的顶部；这里的横跨固定平台10是指如图1中所示，龙门支架21的两个腿分别固定在固定平台10宽度方向上的两侧，进而使得固定在龙门支架21顶部的下压组件22可以朝向固定平台10的方向进行施力；

支撑架30固定在固定平台10上且对称设置在加载机构20两侧，支撑架30上具有用于承载管桩的支撑件21；请继续参照图1，在本公开实施例中，支撑架30的作用在于在进行抗剪试验时，支撑架30作为底部支撑管桩的两个支点，形成抗剪试验中底部的两个点；

在具体进行抗剪试验时，通过加载机构20中的下压组件22施加设定的力，然后施压设定时间后，检测管桩表面是否有裂纹、破碎等情形，当然也可以采用在管桩表面张贴应变片，记录管桩表面的应力变化情况，当变化范围在标准范围内，则判定正常；

在本公开实施例中，请参照图1，支撑小车40沿远离两支撑架30的方向设置且在固定平台10上可移动设置，支撑小车40上具有举升件41以及与举升件41连接的支撑座42；支撑小车40用于将管桩移动并放置在两支撑架30上或者从两支撑架30上取下。在具体进行操作时，如图2中所示，首先将利用行车吊具将生产好的管桩放置在右侧的支撑小车40上，然后支撑小车40的举升件41开始往上动作，使得管桩底部的高度高于支撑架30的支撑点的高度；接着横向移动支撑小车40，使得管桩内侧的一端伸入至龙门支架21内并穿出，然后启动左侧的支撑小车40，将传递过来的管桩进行接驳；最终达到指定的位置处以后，支撑小车40上的举升件41下降，使得管桩落在支撑架30上；

这里需要指出的是，在本公开实施例中，支撑小车40的数量可以根据支撑重量以及支撑面积来决定，当支撑面积足够大时，可以仅使用一个支撑小车40进行支撑，当管桩的重量较大时，可以采用多个支撑小车40配合作业；如图2中所示，在本公开实施例中，每侧各采用两个支撑小车40，当中间接驳作业时，右边靠近支撑架30的支撑小车40停止作业，而右边远离支撑架30的支撑小车40与左侧的支撑小车40同时抬高，实现管桩的进一步移动，直至移动至设定距离；当完成抗剪试验时，可以通过相反的方式将管桩原路返回，也可以继续往左侧移动管桩，实现流水线式的试验作业；

为了进一步提高支撑小车40移动的直线度，在本公开实施例中，如图3中所示，固定平台10上还具有轨道平台11，轨道平台11的上表面具有沿固定平台10长度方向设置的滑槽11a，支撑小车40配置有与滑槽11a匹配的转轮40a。轨道平台11同样采用水泥支撑，通过滑槽11a的设置，使得支撑小车40在移动时的方向被滑槽11a限定，进而可以保证移动管桩时的精度；

由于管桩的重量大多较重，例如直径为300mm的管桩每米重量达到100多斤，为了保证使用的可靠性，如图4中所示，本公开实施例中的支撑小车40采用AGV小车，举升件41为液压缸，AGV小车的承载重量最高可达20t，能够满足使用的可靠性，并且通过液压缸的设置，为移动和举升过程中的安全性做了保证，此外，为了提高固定管桩时的可靠性，在本公开实施例中，支撑座42的截面为弧形。通过弧形面的设置，使得管桩在受到压力时重心始终保持在弧形面的圆心位置处，进而可以提高移动和举升降落的可靠性；此外，为了进一步提高固定的可靠性，请继续参照图4，支撑座42的支撑面上还具有防滑垫42a。这里的防滑垫42a可以是橡胶垫等；此外，在本公开实施例中，为了提高对支撑小车40的保护，请继续参照图4，支撑小车40前端还具有防撞护栏40b。

在本公开实施例中，支撑架30的位置设置为可以调节设置，具体如图5中所示，轨道平台11的两侧具有朝内凹陷的滑道11b，支撑架30的底部伸入至滑道11b内，且支撑架30底部通过紧固件可拆卸地与固定平台10连接。在具体进行施工时，滑道11b通过两个工字钢嵌入至水泥中成型，而支撑架30的底部包绕在轨道平台11上且两侧伸入至滑道11b内，进而可以实现当拆卸下与固定平台10连接的螺栓时，可以沿着固定平台10的长度方向移动调节支撑架30的位置，这样，就能够实现对管桩不同位置或者不同尺寸的管桩的试验；在本公开实施例中，为了适应不同的工况，如图5中所示，支撑件21底部连接有液压缸，通过液压缸可以调节管桩的受力时的高度位置，同时为了保证管桩的支撑可靠性，如图5中所示，支撑件21的横截面也设置为弧形。

如图6中所示，在本公开实施例中，为了适应不同直径尺寸的管桩试验，将下压组件22设置为高度可调节，龙门支架21的侧壁上沿高度方向具有多个安装孔位，下压组件22通过紧固件可拆卸地固定在龙门支架21的侧壁上。通过上述设置，在试验的管桩直径较大时，通过拆卸螺栓可以改变下压组件22的高度位置，从而提高了装置的适用性；

关于下压组件22的具体结构如图6中所示，下压组件22包括固定在龙门支架21上的横梁22a、竖向连接在横梁22a上的驱动件22b、与驱动件22b连接的驱动座22c以及与驱动座22c和横梁22a连接的导向件22d，导向件22d与驱动件22b的驱动方向平行设置。这里的驱动件22b为液压缸，导向件22d为直线轴承，通过上述结构的设置，可以保证下压时的直线度以及通过液压缸的设置，可以设置施压的大小；

此外，如图7中所示，在本公开实施例中，为了检测管桩在受力后的径向变形量，在本公开实施例中，横梁22a上还转动设置有转轴23，转轴23上具有齿轮23a，齿轮23a上啮合有齿条23b，齿条23b与驱动座22c连接，转轴23上还连接有编码器23c，用于检测驱动件22b开始施压后驱动座22c的移动距离。在具体测量时，当驱动座22c与管桩的上表面接触时，通过压力计可以检测到开始的时间点，然后编码器23c开始工作，检测转轴23的转动角度，并且通过齿轮23a位置处的直径等内容通过计算得出管桩在表面受到压力以后的变形量，进而进一步得出管桩的力学性能。

本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内。本公开要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种管桩抗剪试验装置，其特征在于，包括：

固定平台，所述固定平台上表面处于同一高度且延直线方向延伸设置；

加载机构，包括龙门支架和下压组件，所述龙门支架横跨所述固定平台且与所述固定平台垂直设置，所述下压组件设置在所述龙门支架的顶部；

支撑架，固定在所述固定平台上且对称设置在所述加载机构两侧，所述支撑架上具有用于承载管桩的支撑件；

支撑小车，沿远离两所述支撑架的方向设置且在所述固定平台上可移动设置，所述支撑小车上具有举升件以及与所述举升件连接的支撑座；

其中，所述支撑小车用于将管桩移动并放置在两所述支撑架上或者从两所述支撑架上取下。

2.根据权利要求1所述的管桩抗剪试验装置，其特征在于，所述固定平台上还具有轨道平台，所述轨道平台的上表面具有沿所述固定平台长度方向设置的滑槽，所述支撑小车配置有与所述滑槽匹配的转轮。

3.根据权利要求2所述的管桩抗剪试验装置，其特征在于，所述支撑小车为AGV小车，所述举升件为液压缸，所述支撑座的截面为弧形。

4.根据权利要求3所述的管桩抗剪试验装置，其特征在于，所述支撑座的支撑面上还具有防滑垫。

5.根据权利要求3所述的管桩抗剪试验装置，其特征在于，所述支撑小车前端还具有防撞护栏。

6.根据权利要求2所述的管桩抗剪试验装置，其特征在于，所述轨道平台的两侧具有朝内凹陷的滑道，所述支撑架的底部伸入至所述滑道内，且所述支撑架底部通过紧固件可拆卸地与所述固定平台连接。

7.根据权利要求6所述的管桩抗剪试验装置，其特征在于，所述支撑件的横截面为弧形，且所述支撑件底部连接有液压缸。

8.根据权利要求1所述的管桩抗剪试验装置，其特征在于，所述龙门支架的侧壁上沿高度方向具有多个安装孔位，所述下压组件通过紧固件可拆卸地固定在所述龙门支架的侧壁上。

9.根据权利要求8所述的管桩抗剪试验装置，其特征在于，所述下压组件包括固定在所述龙门支架上的横梁、竖向连接在所述横梁上的驱动件、与所述驱动件连接的驱动座以及与所述驱动座和横梁连接的导向件，所述导向件与所述驱动件的驱动方向平行设置。

10.根据权利要求9所述的管桩抗剪试验装置，其特征在于，所述横梁上还转动设置有转轴，所述转轴上具有齿轮，所述齿轮上啮合有齿条，所述齿条与所述驱动座连接，所述转轴上还连接有编码器，用于检测所述驱动件开始施压后所述驱动座的移动距离。

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