一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，包括基坑，基坑底部設(shè)置有埋于回填土層中的基底反力測量裝置，所述基底反力測量裝置上方放置有擴展基礎(chǔ)試件，所述擴展基礎(chǔ)試件頂部安裝有傳力短柱，擴展基礎(chǔ)試件上設(shè)置有應(yīng)變測量裝置，還包括液壓靜力壓樁機，液壓靜力壓樁機的鉗口夾有位于傳力短柱上方的傳力素混凝土樁。本實用新型使用液壓靜力壓樁機代替了反力架千斤頂體系，有效提高針對大寬高比混凝土擴展基礎(chǔ)足尺試驗的實驗效率，節(jié)省成本且減少了時間；得出應(yīng)當在鋼弦式土壓力盒上方設(shè)置厚度為4至10厘米細砂，使應(yīng)力很好分布，增加試驗精度；在擴展基礎(chǔ)試件頂部焊有剛性壓板，不僅可以模擬柱子截面，還將傳立柱給的載荷均勻傳遞給擴展基礎(chǔ)試件。
【專利說明】
一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種輸電線路的混凝土擴展基礎(chǔ)設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，混凝土擴展基礎(chǔ)是輸電線鐵塔的主要形式之一。特高壓輸電線路建設(shè)中，基礎(chǔ)造價占總體投資的16%?20%，因此基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計對于節(jié)省工期與造價起著重要作用。
[0003]減少地基土的開挖深度，即降低基礎(chǔ)臺階的高度，從經(jīng)濟的角度來說可以大幅度減少造價，并且可以加快工期。但是，混凝土擴展基礎(chǔ)嚴格遵守現(xiàn)行國家行業(yè)標準中臺階寬高比不超過2.5的要求，所以降低基礎(chǔ)臺階的高度，混凝土擴展基礎(chǔ)的臺階寬高比就會超過規(guī)范限制。而且在使用混凝土擴展基礎(chǔ)的時候，由于下壓力越來越大，以及部分地質(zhì)情況地基承載力低，基礎(chǔ)底板面積往往需要增大。實際上，混凝土擴展基礎(chǔ)寬高比不超過2.5的限值是基于基礎(chǔ)底部應(yīng)力平截面分布假定的需求出發(fā)的，突破目前對混凝土擴展基礎(chǔ)臺階寬高比限制的要求，需要對臺階寬高比超過2.5的大寬高比混凝土擴展基礎(chǔ)的基底反力分布情況進行試驗研究，以更好地認識這一類基礎(chǔ)的受力特性與基底反力分布規(guī)律。
[0004]對于大寬高比混凝土擴展基礎(chǔ)而言，室外足尺試驗更能客觀地反映出其真實受力特性，但是，傳統(tǒng)的混凝土擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置采用搭設(shè)千斤頂反力架體系作為加載裝置，如果針對大寬高比的混凝土擴展基礎(chǔ)，則需要大范圍地搭設(shè)反力架和千斤頂，不但浪費時間而且也不經(jīng)濟，增加了足尺試驗的成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對傳統(tǒng)的混凝土擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置的缺陷，提供一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，解決傳統(tǒng)的混凝土擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置在對寬高比大于2.5的擴展基礎(chǔ)進行試驗時，需要大范圍搭設(shè)反力架和千斤頂而造成浪費時間、增加試驗成本的問題。
[0006]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，包括基坑，所述基坑底部設(shè)置有埋于回填土層中的基底反力測量裝置，所述基底反力測量裝置上方放置有擴展基礎(chǔ)試件，所述擴展基礎(chǔ)試件頂部安裝有傳力短柱，擴展基礎(chǔ)試件上設(shè)置有應(yīng)變測量裝置，還包括液壓靜力壓粧機，所述液壓靜力壓粧機的鉗口夾有位于傳力短柱上方的傳力素混凝土粧?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了客觀地檢測混凝土擴展基礎(chǔ)的受力特性與基底反力分布規(guī)律，一般都采用足尺試驗，傳統(tǒng)的混凝土擴展基礎(chǔ)足尺試驗使用加載設(shè)備為反力架和千斤頂，但是，對大寬高比的混凝土擴展基礎(chǔ)，即比一般混凝土擴展基礎(chǔ)矮、底面積大的混凝土擴展基礎(chǔ)，進行足尺試驗時，傳統(tǒng)的混凝土擴展基礎(chǔ)足尺試驗加載系統(tǒng)則需要大面積的搭建反力架和千斤頂，不僅浪費時間，而且增大了試驗成本，使足尺試驗的效率降低。為了解決上述問題，本實用新型提供了一種對大寬高比混凝土擴展基礎(chǔ)進行足尺試驗的裝置，該裝置使用液壓靜力壓粧機作為加載裝置，實際工程中作用于混凝土基礎(chǔ)頂部的軸心壓力或偏心壓力可以用液壓靜力壓粧機產(chǎn)生的垂直靜壓力來模擬，液壓靜力壓粧機較反力架具有擁有移動方便、成本低、施工時無噪音、無振動、無污染的優(yōu)點，不僅縮短了足尺試驗的時間還節(jié)約了試驗成本。通過液壓靜力壓粧機的鉗口夾住傳力素混凝土粧，傳力素混凝土粧底部通過對傳力短柱頂部施加載荷，從而對擴展基礎(chǔ)試件施加載荷，設(shè)置在擴展基礎(chǔ)試件上的應(yīng)變測量裝置可以精確地測量出擴展基礎(chǔ)試件所發(fā)生的應(yīng)變，設(shè)置在擴展基礎(chǔ)試件底部的基底反力測量裝置可以獲得擴展基礎(chǔ)試件的基底反力分布，通過上述數(shù)據(jù)就可以對混凝土擴展基礎(chǔ)的受力特性、應(yīng)變狀態(tài)與基底反力分布進行分析，以判斷混凝土擴展基礎(chǔ)寬高比是否可以超過2.5的限值。
[0007]進一步地，所述傳力短柱頂部和傳力素混凝土粧底部設(shè)置有尺寸相同的凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器連接有壓力測定儀器。當傳力短柱頂部和傳力素混凝土粧底部接觸時，形成的凹槽內(nèi)殼設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器的尺寸最好和凹槽尺寸相匹配，可避免在加載時壓力傳感器發(fā)生移動，設(shè)置好壓力傳感器后，通過外接的壓力測定儀器可以實測每級荷載的大小，便于在加載過程中控制加載速度使荷載穩(wěn)定。另外，壓力傳感器也可以設(shè)置在液壓靜力壓粧機的鉗口與傳力素混凝土粧之間、傳力短柱與擴展基礎(chǔ)試件之間、水平放置在傳力素混凝土粧或傳力短柱內(nèi)部。
[0008]進一步地，所述傳力短柱與擴展基礎(chǔ)試件之間設(shè)置有同傳力短柱直徑相同的剛性壓板。在擴展基礎(chǔ)試件頂部焊一塊與傳力短柱尺寸相當?shù)膭傂詨喊?，剛性壓板不僅可以用來模擬柱子截面，還起到將傳立柱給的載荷均勻傳遞給擴展基礎(chǔ)試件的作用。
[0009]進一步地，所述應(yīng)變測量裝置包括應(yīng)變片，所述應(yīng)變片連接有靜態(tài)應(yīng)變測量儀。根據(jù)擴展基礎(chǔ)試件的寬高比，在擴展基礎(chǔ)試件周圍合理地設(shè)置應(yīng)變片，應(yīng)變片將數(shù)據(jù)傳輸給外接的應(yīng)變測量儀，通過應(yīng)變測量儀可以觀察到擴展基礎(chǔ)試件在受到頂部傳來的載荷后所產(chǎn)生的應(yīng)變。應(yīng)變片在使用時，需要先在混凝土上找平，并用丙酮將需要監(jiān)測的位置清洗干凈。
[0010]進一步地，所述靜態(tài)應(yīng)變測量儀使用DH3816靜態(tài)應(yīng)變測量儀軟件。使用靜態(tài)應(yīng)變測量儀軟件可以在電腦中自動記錄數(shù)據(jù)并進行分析，從而減少操作人員的工作量。
[0011]進一步地，所述擴展基礎(chǔ)試件與回填土層之間設(shè)置有ClO混凝土墊層。ClO混凝土墊層將擴展基礎(chǔ)試件底部的載荷均勻施加給底部，便于采集擴展基礎(chǔ)試件底部的反力。
[0012]進一步地，所述基底反力測量裝置為鋼弦式土壓力盒，所述鋼弦式土壓力盒連接有振弦頻率檢測儀。鋼弦式土壓力盒與振弦頻率檢測儀組成的基底反力測量系統(tǒng)裝置可以測量擴展基礎(chǔ)試件底部的反力。
[0013]進一步地，所述鋼弦式土壓力盒上方設(shè)置有細砂，所述細砂的厚度為4至10厘米。通過試驗發(fā)現(xiàn)，當測試兩種不同材料之間的應(yīng)力時，在鋼弦式土壓力盒上方鋪有厚度在4至10厘米的細砂可以避免應(yīng)力集中，便于應(yīng)力分布。
[0014]進一步地，所述鋼弦式土壓力盒下方設(shè)置有細砂，所述細砂的厚度為2至5厘米。為了防止基坑底部土質(zhì)的原因影響試驗精度，在基坑底部和鋼弦式土壓力盒之間鋪設(shè)有2至5厘米的細砂。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
[0016]1、本實用新型使用液壓靜力壓粧機代替了反力架和千斤頂體系，有效地提高了針對大寬高比混凝土擴展基礎(chǔ)足尺試驗的實驗效率，節(jié)省了成本且減少了時間；
[0017]2、本實用新型通過實踐得出應(yīng)當在鋼弦式土壓力盒上方設(shè)置厚度為4至10厘米的細砂，使應(yīng)力很好分布，增加了試驗的精度；
[0018]3、本實用新型在擴展基礎(chǔ)試件頂部焊一塊尺寸與傳力柱尺寸相當?shù)膭傂詨喊?，不僅可以用來模擬柱子截面，還起到將傳立柱給的載荷均勻傳遞給擴展基礎(chǔ)試件的作用。
【附圖說明】
[0019]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中:
[0020]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0021]附圖中標記及對應(yīng)的零部件名稱:
[0022]1-液體靜力壓粧機，2-傳力素混凝土粧，3-壓力傳感器，4-壓力測定儀器，5-傳力短柱，6-剛性壓板，7-靜態(tài)應(yīng)變測量儀，8-振弦頻率檢測儀，9-應(yīng)變片，10-鋼弦式土壓力盒，11-擴展基礎(chǔ)試件，12-混凝土墊層，13-細砂，14-回填土層。
【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。
實施例
[0024]如圖1所示，本實用新型一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，包括基坑，所述基坑底部設(shè)置有埋于回填土層14中的基底反力測量裝置，所述基底反力測量裝置上方放置有擴展基礎(chǔ)試件11，所述擴展基礎(chǔ)試件11頂部安裝有傳力短柱5，擴展基礎(chǔ)試件11上設(shè)置有應(yīng)變測量裝置，還包括液壓靜力壓粧機I，所述液壓靜力壓粧機I的鉗口夾有位于傳力短柱5上方的傳力素混凝土粧2。進一步地，所述傳力短柱5頂部和傳力素混凝土粧2底部設(shè)置有尺寸相同的凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器3，所述壓力傳感器3連接有壓力測定儀器4。進一步地，所述傳力短柱5與擴展基礎(chǔ)試件11之間設(shè)置有同傳力短柱5直徑相同的剛性壓板6。進一步地，所述應(yīng)變測量裝置包括應(yīng)變片9，所述應(yīng)變片9連接有靜態(tài)應(yīng)變測量儀7。進一步地，所述靜態(tài)應(yīng)變測量儀7使用DH3816靜態(tài)應(yīng)變測量儀軟件。進一步地，所述擴展基礎(chǔ)試件11與回填土層14之間設(shè)置有混凝土墊層12。進一步地，所述基底反力測量裝置為鋼弦式土壓力盒10，所述鋼弦式土壓力盒10連接有振弦頻率檢測儀8。進一步地，所述鋼弦式土壓力盒10上方設(shè)置有細砂13，所述細砂13的厚度為4至10厘米。進一步地，所述鋼弦式土壓力盒10下方設(shè)置有細砂，所述細砂的厚度為2至5厘米。使用本裝置時，首先在基坑底部鋪一層厚度為2厘米的細砂，根據(jù)擴展基礎(chǔ)試件11的具體情況在細砂上放置鋼弦式土壓力盒10，鋼弦式土壓力盒10外接振弦式頻率檢測儀8，再用回填土層14填補鋼弦式土壓力盒10之間的空間，回填土層14比鋼弦式土壓力盒10高出5厘米，在弦式土壓力盒10上鋪設(shè)厚度為5厘米的細砂13，之后在回填土層14上方設(shè)置ClO混凝土墊層12，在ClO混凝土墊層12上放置擴展基礎(chǔ)試件11，根據(jù)擴展基礎(chǔ)試件11尺寸的具體情況在擴展基礎(chǔ)試件11上均勻放置應(yīng)變片9，應(yīng)變片9外接靜態(tài)應(yīng)變測量儀7，靜態(tài)應(yīng)變測量儀7使用DH3816靜態(tài)應(yīng)變測量儀軟件，可自動記錄和分析應(yīng)變數(shù)據(jù)，擴展基礎(chǔ)試件11上方設(shè)置有剛性壓板6，剛性壓板6上方安裝傳力短柱5，傳力短柱5頂部設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)放置壓力傳感器3，壓力傳感器3與壓力測定儀器4連接，測量時，使液壓靜力壓粧機I的鉗口夾住傳力素混凝土粧2，傳力素混凝土粧2底部設(shè)置有凹槽，調(diào)整液壓靜力壓粧機I鉗口的位置使傳力素混凝土粧2底部的凹槽對準傳力短柱5頂部的凹槽，通過液壓靜力壓粧機I和壓力測定儀器測得的數(shù)據(jù)逐漸增加載荷，通過靜態(tài)應(yīng)變測量儀自動記錄和分析擴展基礎(chǔ)試件11隨著載荷的增加所產(chǎn)生的形變，再通過振弦式頻率檢測儀8測得擴展基礎(chǔ)試件11底部產(chǎn)生反力，通過這些數(shù)據(jù)客觀地檢測混凝土擴展基礎(chǔ)的受力特性與基底反力分布規(guī)律。
[0025]以上所述的【具體實施方式】，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的【具體實施方式】而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，包括基坑，所述基坑底部設(shè)置有埋于回填土層(14)中的基底反力測量裝置，所述基底反力測量裝置上方放置有擴展基礎(chǔ)試件(11 )，所述擴展基礎(chǔ)試件(11)頂部安裝有傳力短柱(5)，擴展基礎(chǔ)試件(11)上設(shè)置有應(yīng)變測量裝置，其特征在于，還包括液壓靜力壓粧機(1)，所述液壓靜力壓粧機(I)的鉗口夾有位于傳力短柱(5)上方的傳力素混凝土粧(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，其特征在于，所述傳力短柱(5)頂部和傳力素混凝土粧(2)底部設(shè)置有尺寸相同的凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器(3)，所述壓力傳感器(3)連接有壓力測定儀器(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，其特征在于，所述傳力短柱(5)與擴展基礎(chǔ)試件(11)之間設(shè)置有同傳力短柱(5)直徑相同的剛性壓板(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，其特征在于，所述應(yīng)變測量裝置包括應(yīng)變片(9 )，所述應(yīng)變片(9 )連接有靜態(tài)應(yīng)變測量儀(7 )。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，其特征在于，所述靜態(tài)應(yīng)變測量儀(7 )使用DH3816靜態(tài)應(yīng)變測量儀軟件。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，其特征在于，所述擴展基礎(chǔ)試件(11)與回填土層(14)之間設(shè)置有混凝土墊層(12)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，其特征在于，所述基底反力測量裝置為鋼弦式土壓力盒(10)，所述鋼弦式土壓力盒(10)連接有振弦頻率檢測儀(8)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，其特征在于，所述鋼弦式土壓力盒(10)上方設(shè)置有細砂(13)，所述細砂(13)的厚度為4至10厘米。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種擴展基礎(chǔ)足尺試驗裝置，其特征在于，所述鋼弦式土壓力盒(10)下方設(shè)置有細砂，所述細砂的厚度為2至5厘米。
【文檔編號】E02D27/42GK205669219SQ201620552431
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】張哲毅, 李元齊, 黃文芳, 焦聽雷, 許可, 羅金輝, 華聰, 顧朝陽
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司, 國網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院, 同濟大學(xué), 成都城電電力工程設(shè)計有限公司