本實用新型涉及地基基礎檢測領域,具體涉及一種非擾動地步履式基基礎抗壓靜載試驗系統。
背景技術:
地基基礎抗壓靜載試驗(以下簡稱靜載試驗)是在受檢部位頂面逐級施加壓力,測量其隨時間產生的沉降,以確定承載力的試驗方法,是地基基礎檢測中公認的最直觀、可靠,同時也是最重要的傳統方法。
申請人已公開的專利申請文件“一種地基基礎抗壓靜載試驗系統”(申請號:201410146815.0),如圖1所示,通過長船縱向行走和內船橫向位移操作實現靠近并對準定點樁位,通過安裝在平臺中部的主測油缸實現對樁體施加壓力取得測試數據,提高了施工安全性和勞動效率。但該系統結構中,由于內船的軌道槽、橫移油缸及內船支腳、內船橫移小車均設置于內船安全支墩上,在橫移過程中,內船橫移小車在內船安全支墩上移動。由于檢測現場無法做到完全平整,兩內船對應的軌道不在同一平面,實際移動中阻力較大,極端情況下會出現無法橫移的情況。同時,內船安全支墩與內船橫移小車相連,重心隨橫移而變化,當內船被提起時,會產生傾斜影響行走。再者,其內船間隔距離不可變,為了減小外部壓重對受檢部位的擾動,規范要求壓重平臺支墩邊至受檢部位中心的距離不小于4倍的受檢部位直徑并大于2米,以常用的直徑0.6米的管樁為例,即要求兩內船之間間距始終不小于4.8米,旋轉平臺的長度也必須與之相適應,旋轉平臺滑塊位置距離平臺中線很遠,主要由旋轉平臺滑塊提供的旋轉動力的有效分量很小,造成轉動困難,同時因為旋轉控制需要,內船設為斜邊與外船之間形成一定間隙,也相應的加長了旋轉平臺長度。因此,現有的技術方案中均回避內船間距問題,即無法避免對受檢部位的擾動。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題是提供一種非擾動地基基礎抗壓靜載試驗系統,橫移軌道、橫移油缸及橫移小車設置于旋轉平臺下表面,橫移時內船橫移小車在旋轉平臺下懸吊移動,兩內船對應的軌道為在同一平面,不存在地面不平形成的移動阻力。同時本實用新型內船可實現分離,在獲得更大的內船間距同時,減小旋轉平臺的長度,旋轉動力更大更有效。
本實用新型通過以下技術方案實現:
非擾動地基基礎抗壓靜載試驗系統,包括
一承壓平臺,其中心下方設有一測試千斤頂定位固定裝置,其中心兩側分別設有通孔,其四角位置設有外船連接口;
兩旋轉平臺,平行對稱位于承壓平臺中部下方前后兩側,旋轉平臺中心各設有穿孔,穿孔內設置有與通孔對應的連接軸,所述旋轉平臺通過連接軸與所述承壓平臺連接;所述兩旋轉平臺兩端上表面固設有四個下滑塊,承壓平臺下有表面對應位置固設有四塊上滑塊,上滑塊與下滑塊疊壓連接;
兩外船,分別對稱位于承壓平臺長度方向左右兩端下方,通過縱移及升降機構與承壓平臺連接呈橫倒的“工”字狀,縱移及升降機構使外船支撐承壓平臺實現縱向移動與上下升降;
兩內船,分別對稱位于外船內側、旋轉平臺下方長度方向左右兩側,內船通過橫移機構與旋轉平臺橫移滑動連接;
設置于承壓平臺一側的駕駛室,設置于承壓平臺另一側的發動機組和電機液壓泵;所述駕駛室通過發動機組與電機液壓泵連接;
所述縱移及升降機構和橫移機構的油缸分別與電機液壓泵連接;
內船包括內船船體、內船支柱,橫移機構包括橫移軌道、橫移油缸、橫移小車,橫移軌道橫向設于旋轉平臺下表面,兩橫移油缸位于橫移軌道內,橫移油缸內端靠近旋轉平臺中心,均與旋轉平臺連接,外端活塞桿連接兩側的橫移小車,內船支柱頂部連接橫移小車,底部連接在內船船體上。
本實用新型進一步改進方案是,所述橫移軌道向外側延伸形成分離軌道,分離軌道內設分離油缸,分離油缸外端與分離軌道連接,內端活塞桿與橫移小車連接;分離油缸與電機液壓泵連接。
本實用新型更進一步改進方案是,承壓平臺下表面設有四個內船分離支座,其位置與分離油缸外拉橫移小車分離到位后的內船支柱位置對應。內船分離到位后,內船支柱抵靠在分離支座上,內船支撐系統更加穩定。
本實用新型更進一步改進方案是,所述橫移油缸和/或分離油缸與橫移小車的連接結構為快拆卡接或插接結構。在實現內船橫移與分離時,實現快捷拆裝轉換。
本實用新型更進一步改進方案是,所述內船支柱底部通過內船球頭支座連接在內船船體上。內船船體與內船支柱通過內船球頭支座固定連接,內船船體不會傾斜。
本實用新型更進一步改進方案是,所述承壓平臺下表面、兩旋轉平臺之間設有旋轉復位油缸,旋轉復位油缸的活塞桿連接于旋轉平臺內側;旋轉復位油缸與電機液壓泵連接。在旋轉動作過程中內船船體復位時,如單純依靠橫移油缸的動作,在受力分析上均存在問題,對結構會產生損壞,而加設旋轉復位油缸解決這一問題。
本實用新型更進一步改進方案是,縱移及升降機構包括縱移軌道、縱移油缸,縱移小車、升降油缸、外船支腳連接件,縱移軌道縱向設于外船上表面,縱移油缸設置于縱移軌道內,縱移油缸外端與外船連接,內端活塞桿與縱移小車連接,升降油缸底部連接于縱移小車上,升降油缸頂部通過外船支腳連接件與承壓平臺的外船連接口連接。
本實用新型更進一步改進方案是,所述外船升降油缸底部通過外船球頭支座連接在外船縱移小車上。
本實用新型與現有技術相比,具有以下明顯優點:
1、本實用新型通過外船、內船與旋轉平臺、承壓平臺的配合實現整個系統的自由行走、準確定位,避免了重復拆裝,降低了吊裝作業的不安全度,提高了效率又節約能源和人和,同時降低了設備損耗。
2、由于本實用新型橫移機構設于旋轉平臺下表面,橫移內船船體時,內船船體懸空,橫移油缸推動橫移小車在橫移軌道內滑動移位,無論下方的檢測場地是否平整,上方的橫移軌道均處于同一平面,不會出現無法橫移的現象。
3、本實用新型設置內船分離油缸實現了內船分離功能,并獲得對受檢部位非擾動的效果。在獲得更大的兩內船間距的同時,可減小旋轉平臺的長度,旋轉的動力更大更有效,也減小了平臺長度。為減小外部壓重對受檢部位的擾動(影響受檢樣品狀態,嚴重的會產生破壞,嚴格意義上,擾動恢復前不可進行試驗,而擾動恢復一般需一周以上休止期),規范要求承壓平臺支墩邊至受檢部位中心的距離不小于4倍的受檢部位直徑并大于2米。以常用的直徑0.6米的管樁為例,這一要求即為2.4米。如內船不能分離,兩內船安全支墩內側間距始終為不小于2.4*2=4.8米,旋轉平臺的長度也必須與之相適應,旋轉平臺滑塊的位置距離旋轉平臺中線很遠,主要由旋轉平臺滑塊提供的旋轉動力的有效分量就很小,造成轉動困難。同時,因為旋轉的需要,內船和外船之間還必須留下角度間隙,如果內船不能分離,相應的承壓平臺要加長。本實用新型內船可以分離,僅只在最后就位時分離至4.8米間距即可,行走過程中,內船船體內側間距可根據需求縮小很多(如2米左右),旋轉平臺的長度依此配置顯著減小,旋轉平臺滑塊的位置更為靠近旋轉平臺中線,主要由旋轉平臺滑塊提供的旋轉動力的有效分量更大,轉動更輕松,同時,因為行走中與外船間距大,所以不需要留旋轉角度間隙,承壓平臺相應的可以縮短。
4、在旋轉動作過程中內船船體復位時,如單純依靠橫移油缸的動作,在受力分析上均存在問題,對結構會產生損壞,本實用新型加設旋轉復位油缸解決這一問題。
附圖說明
圖1為本實用新型行走狀態下的正視圖。
圖2為本實用新型內船分離后試驗狀態下的俯視圖。
具體實施方式
如圖1、2所示,本實用新型包括一承壓平臺1、兩旋轉平臺2、兩外船3、縱移及升降機構4、兩內船5、橫移機構6、駕駛室7、發動機組8和電機液壓泵9,
承壓平臺1中心下方設有一測試千斤頂定位固定裝置101,其中心兩側分別設有平臺通孔102,其四角位置設有外船連接口103;
兩旋轉平臺2平行對稱位于承壓平臺1中部下方前后兩側,其中心各設有穿孔201,穿孔201內設置有與平臺通孔102對應的連接軸202,所述旋轉平臺2通過連接軸202與所述承壓平臺1連接;所述兩旋轉平臺2兩端上表面固設有四個下滑塊203,承壓平臺1下有表面對應位置固設有四塊上滑塊104,上滑塊104與下滑塊203疊壓連接;
兩外船3分別對稱位于承壓平臺1長度方向左右兩端下方,通過縱移及升降機構4與承壓平臺1連接呈橫倒的“工”字狀,縱移及升降機構使外船支撐承壓平臺1實現縱向移動與上下升降;具體結構包括兩個外船3、兩個縱移軌道401、四個縱移油缸402,四個縱移小車403、四個外船球頭支座404、四個升降油缸405、四個外船支腳連接件406,縱移軌道401縱向設于外船3上,兩個縱移油缸402對稱排設于一縱移軌道401內,兩頭縱移油缸402外端通過連接件與外船3連接,內端活塞桿與縱移小車403連接,升降油缸405底部通過外船球頭支座404連接于縱移小車403上,升降油缸405頂部通過外船支腳連接件406與承壓平臺1的外船連接口103連接。
兩內船5分別對稱位于外船內側、旋轉平臺下方長度方向左右兩側,內船5通過橫移機構6與旋轉平臺2橫移滑動連接;具體結構包括兩個內船船體501、四個內船球頭支座502、四個內船支柱503、四個橫移軌道601、四個橫移油缸602、四個橫移小車603、四個分離軌道604和四個分離油缸605,四個橫移軌道601兩兩橫向設于兩個旋轉平臺2下表面,設于同一旋轉平臺2下的兩個橫移軌道601處于同一直線上,中間斷開,以旋轉平臺中線向左右兩側安裝,各個橫移軌道601內安裝一個橫移油缸602,橫移油缸602靠近旋轉平臺2中部的內端通過連接件與旋轉平臺2連接,外端活塞桿連接橫移小車603,橫移軌道601向外側延伸形成分離軌道604,分離軌道604內設分離油缸605,分離油缸605外端通過連接件與分離軌道604連接,內端活塞桿與橫移小車603連接;內船支柱503頂部連接橫移小車603,底部通過內船球頭支座502連接在內船船體501上。
所述橫移油缸602、分離油缸605與橫移小車603的連接結構為快拆插接結構,可根據工作狀態連接或斷開,便于兩內船橫移、分離狀態快速轉換。
承壓平臺1下表面設有四個內船分離支座105,其位置與分離油缸外拉橫移小車分離到位后的內船支柱403位置對應,使兩內船分離后穩固支撐承壓平臺。
還包括設置于承壓平臺1一側的駕駛室7,設置于承壓平臺1另一側的發動機組8和電機液壓泵9;所述駕駛室7通過發動機組8與電機液壓泵9連接;
所述承壓平臺1下表面、兩旋轉平臺2之間對稱設有四個旋轉復位油缸106,旋轉復位油缸106活塞桿分別連接于兩旋轉平臺2內側,加設的旋轉復位油缸解決了旋轉中內船船體復位時僅靠橫移油缸動作受力太小的問題。
所述縱移油缸402、升降油缸405,橫移油缸602、分離油缸605及旋轉復位油缸106分別與電機液壓泵9連接;通過設置于駕駛室7內的電氣控制系統控制電機液壓泵9,從而控制油路的不同組合,以上五種油缸根據需要伸縮,即可實現系統的縱移、升降、橫移、旋轉以及內船分離等五種行走就位動作。
本實用新型的工作過程如下:
1)通過貨車將所述承壓平臺1運送到試驗地點,組裝方法如下,安裝升降油缸405、外船支腳連接件406與承壓平臺1連接,升降油缸伸出將承壓平臺頂升,貨車開走,在內外船船體中間部位安裝簡易的輔助支腳附件,升降油缸回縮,然后安裝外船3,在一側組裝內船5與旋轉平臺2,外船縱移將承壓平臺1移至旋轉平臺2上方,插入連接軸,卸走輔助支腳,安裝固定測試千斤頂,堆碼上部壓重。拆卸時反向操作即可。
2) 系統的行走就位動作主要有縱移(主行走方向,單次可移動距離大)、橫移、旋轉、升降以及內船分離五種,根據現場的實際場地情況綜合運用。通過閥組控制油路的不同組合,使得系統的各個油缸根據需要伸縮,實現上述各種動作。
系統縱移動作步驟如下:升降油缸405伸出使內船5離地一定高度(此時外船3支撐系統),縱移油缸402根據移動方向伸縮,外船3之外的所有部分即一起移動,縱移油缸402伸縮到位后,升降油缸405縮回使外船3離地一定高度(此時由內船5支撐系統),縱移油缸402反向伸縮,外船3即產生移動,到位后重復以上動作。橫移的動作步驟同樣,只是將縱油缸402換為橫移油缸602的伸縮。旋轉的動作與橫移類似,只是橫移時橫移油缸602的活塞是同向運動,而旋轉時為反向,同時旋轉復位油缸106的活塞做相應的伸縮。
升降油缸405伸縮形成升降動作配合縱移、橫移和旋轉使系統接近受檢點位,過程中內船的橫移油缸602與橫移小車603連接,同時內船分離油缸605與橫移小車603斷開,在內船船體501靠近邊離受檢部位垂直距離3米左右時,將外船3完全移伸過去,測量外船船體3中線距離對比受檢點位置,橫移將承壓平臺1縱向對中,之后將內船分離油缸605伸出與橫移小車603連接并斷開橫移油缸602,升降油缸405伸出使內船5離地,內船分離油缸605縮回使得內船5與外船3靠近至內船分離支座105,將承壓平臺1橫向對中,升降油缸405伸縮將承壓平臺1調至合適高度并水平,小型卷揚機工作安裝傳力柱等,高度調節并調平后安裝硬支撐,之后安裝基準梁等即可進行常規的靜載試驗工作。