專利名稱：建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置。
背景技術：
建設工程地基承載力靜載荷試驗是建設工程質量控制不可少的工作，關系到建筑 結構設計技術方案的決策，施工中應采取的技術措施，最終影響到建筑質量的問題。靜載荷 試驗時的反力裝置，傳統的有人工堆載壓重平臺反力裝置、錨樁鋼梁反力裝置、錨樁堆載聯 合反力裝置、利用打樁機自重作反力裝置、發力架。人工堆載壓重平臺反力裝置一般情況是 針對試驗點的現場條件、加載量等因素，臨時按經驗進行現場組裝，各鋼構件間未進行固定 連接，難以對加載反力裝置的全部構件進行強度和變形驗算。壓重平臺支墩下地基土層僅 進行簡單的找平夯實處理，支墩下地基土承載力特征值難以滿足壓重施加于地基的壓力， 特別是高承載力試驗，難以做到壓重在檢測前一次加足，只有邊試驗邊堆，導致對檢測數據 有一定的影響和檢測過程中出現反力裝置坍塌、位移傾覆及平臺下支墩下沉、位移、傾斜等 安全隱患。由于人工堆載壓重平臺下支墩的空間影響，試樁(試驗點)、壓重平臺支墩邊和 基準樁之間的中心距離難以滿足規范的規定要求；不能整體移動，每次試驗都得按經驗進 行現場組裝，使用不便，費時費力，影響檢測效率和準確性。

發明內容
本發明的目的是提供一種建設工程地基靜載荷試驗用的建設工程地基靜載荷試 驗移動式壓重平臺反力裝置。以解決現有建設工程地基承載力靜載荷試驗裝置存在的上述 問題。實現上述目的的技術方案如下建設工程地基承載力靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，包括大行走機構、小 行走機構、承重架、動力機構和操作控制機構，承重架是一個由兩端的兩根橫梁和連接兩橫 梁的長梁構成的方形框架。大行走機構有四個行走車架，通過四根可伸縮支柱固接在承重 架的四角，小行走機構有四個行走車架，通過四個支墩與承重架的兩橫梁四端活動連接，同 側的兩小行走機構支墩間有橫向牽梁固接，牽梁中間點通過掛勾與承重架橫梁中點彈性連 接；每個行走機構通過鋼輪與其下面軌道槽中的軌道滾動連接。其中大行走機構是在承重架的四角位置固定安裝有四個與相應車架固接為一體 的由四個豎向液壓油缸支撐的升降支柱；處于承重架長方向一側所對應的兩個車架安裝在 同一條長軌道槽中，每個車架兩側各安裝有前后兩對鋼質車輪。這樣，承重架的長方向兩側 各有一對車架、兩根支柱和兩個豎向油缸支撐，對應的下部有兩條長軌道槽分別與一對車 架的8個鋼輪滾動連接，其中，兩條軌道槽同端對應的一對車架支柱底端與其所在位置的 軌道槽路基板間各固接有橫向液壓油缸。在承重架兩橫梁的兩端下方安裝有兩對車架，每個車架上有一個支墩，處于同一 端的兩車架上的支墩間固接有牽梁，其中間位置有掛勾掛接在承重架橫梁中間點位置。每個車架兩側安裝四個鋼輪，各鋼輪與底部的小軌道槽滾動連接，處于兩軌道槽同端的兩車 架與其所在位置的軌道槽路基板間各連接有一個橫向液壓油缸，構成小行走機構。大行走機構底部 的長軌道槽和小行走機構底部的小軌道槽中均固定有雙軌，每個 軌道槽的上邊沿制有向內的卡邊，以使支柱上端的液壓油缸在提升整個裝置時，可連同各 行走機構的軌道槽一起提離地面。大行走機構中兩軌道槽的同一端對應的一對車架的下部 與其所在位置的長軌道槽路基板間固定安裝有橫向液壓油缸，使其即能以長軌道槽為受力 點，推動由大行走車架支撐的平臺在軌道槽中前進后退，又能在整個平臺由小行走機構支 撐時，液壓油缸將大行走機構連同長軌道槽提離地面的情況下，以此行走架為固定點，推動 軌道槽單獨向前移動。同樣，小行走機構中兩小軌道槽的同一端對應的一對行走車架的下 部與其所在位置的小軌道槽路基板間各固定安裝有橫向液壓油缸，當整個裝置重量移至小 行走機構的四個支墩上時，使其以小軌道槽為受力點，利用液壓油缸的伸縮帶動整個平臺 在小軌道槽中移動。承重架是一個包括兩端的橫梁和連接橫梁的三根長梁構成的長方框體，長梁上位 于兩橫梁間固接有多根與橫梁平行的加固橫條。在兩橫梁兩端轉動連接有承重架轉臂，以 實現改變架體寬度，適應公路運輸要求。承重架上面形成一個可放置多個測承載力需要的 配重件的平臺；在四根轉臂的頂端各有豎向液壓油缸與對應的大行走機構車架上的支柱垂 直連接，以實現承重架形成的整個平臺的升降。承重架的中心位置下方固接有與承重架連接一體的高強度導管，導管與試驗點之 間安裝加載系統，試驗加載時產生的反力通過導管向整個裝置傳遞。動力機構中的液壓油 箱安裝在承重架上面一端的中間位置，通過高壓油管與各液壓油缸連通，高壓油泵由電機 啟動工作，大小行走機構的液壓動力均由液壓油箱的高壓油泵提供。包括支撐承重架的四 個豎向液壓油缸的升降、大小行走機構中的四個橫向油缸的運行管路均連接到安裝在承重 架中部下方的操作臺，由對應的操作桿控制。整個裝置自重60噸，加上配重件，靜載荷試驗 最大反力4000kN。按照上述方案即可制成一個移動式壓重平臺反力裝置，測量工程地基承載力時， 將裝置用汽車運送到建筑工地，放置在選定的測點上，根據設計承載力的要求，在承重架上 安放多個預制的配重件，使整個裝置具備檢測要求的重量。將承載力測量系統與測點的樁 頂連接，利用裝置的反力(重量)試驗時，裝置的中心導管與測點中心重合，在導管與測點 間安裝試驗加載系統及安裝檢測所需儀器，即可進行承載力靜載荷試驗。且利用大、小兩個行走機構的配合，通過縱向、橫向和回轉角移動動作，可移動裝 置到另一測點。即在同一施工區域內，不需要折裝設備，利用其大小行走機構的移動功能， 完成施工區域內所有測點的測試。本裝置具有適應性強、安全性高、環保節能、操作簡便、檢測效率高、檢測成本低等 特征。多點檢測時，無需拆卸設備及卸下配重，移動式壓重平臺反力裝置可帶配重自由移 動。


圖1是壓重平臺反力裝置結構主視圖；圖2是壓重平臺反力裝置結構側視圖3是壓重平臺反力裝置結構俯視圖。圖標序號說明1 是承重架，2是豎向液壓油缸，3是大行走機構車架支柱，4是長軌 道槽，5是長軌道槽底部的路基板，6是小行走機構車架與承重間的支墩，7是長軌道槽中與 路基板固接一體的橫向液壓油缸擋塊，8是連接在擋塊與大行走車架下部間的橫向液壓油 缸，9是大行走機構車架，10是承重架轉臂連接卡栓，11是承重架橫梁，12是小軌道槽中的 車架間的連接牽梁，13是承重架轉臂，14是小軌道槽，15是小軌道槽底部的路基板，16是的 小軌道槽中路基板中的擋塊，17是小軌道槽中的橫向液壓油缸，18是小行走機構的車架， 19是大行走機構車架上的鋼輪，20是長軌道槽中的雙軌，21是長軌道槽上沿的卡邊，22是 小行走機構車架上的鋼輪，23是地基承載力測量系統安裝處，24是轉臂與承重架上加固橫 條間的連臂，25是液壓系統的液壓油箱，26是承重架上的加固橫條，27是承重架的長梁，28 是操作臺，29是控制各液壓油缸的操作桿。具體施方式以下結合附圖，作為實施例，對技術方案作具體說明。參照圖1、2、3，大行走機構的長軌道槽4有兩條，每條軌道槽均是同形狀的條形框 體，長度大于上方的承重架1的兩側的兩根長梁27的長度，其上口邊沿向內伸形成卡邊21， 對車輪20有限位作用，即當大行走機構的四個豎向液壓油缸2向上收縮時，可將軌道槽4 連同車架一起提起，便于長軌道槽在槽中橫向液壓油缸8的推動下向前移動。長軌道槽4的 底部是與其固為一體的路基板5，安裝兩條工字形軌道20，每條軌道槽中安裝兩個車架9， 車架兩側通過兩根軸安裝有四個鋼質車輪19，車輪與軌道轉動接觸。這樣，大行走機構的兩 條長軌道槽中就安裝有四個車架9，每個車架的上部中間位置固定安裝一個與豎向液壓油 缸2連桿連接的支柱3。液壓油缸2位于支柱的上端，即與承重架1的兩橫梁外側的轉臂 13頂端套接并固定在支柱3上部。四根支柱3位于承重架1四個角位置處，將承重架1支 撐成一個平臺。小行走機構處于承重架下方內部，位于三根長梁27的兩端內側，與兩橫梁 11的頂端活動摩擦接觸，安裝在兩條小軌道槽14中，即小軌道槽14與橫梁11的位置和長 度對應；其車架18、車輪22及路基板15與其軌道間的連接結構與大行走機構相同，不同的 是車架由兩個支墩6通過一根牽梁12連接為一體，再通過一個連接件掛接在承重架橫梁的 中點位置。這樣，左右兩個小行走機構車架即能承載整個平臺重量。另外是小軌道槽14的 長度小于大行走機構兩長軌道槽4間的寬度。其作用是整個裝置的重量可移至小行走機構 上，利用豎向液壓油缸2將大行走機構包括長軌道槽4及路基板5提離地面，由安裝在大行 走機構與軌道槽內路基板5間的橫向油缸8推動其軌道槽4向前運行，然后再放落軌道槽 至地面，推動大行走機構帶動承重架1移動，實現整個裝置的位移。同時，也可利用小行走 機構中的橫向液壓油缸17帶動其承載的整個裝置在小軌道槽15中作短距離移動。也可通 過四根支柱3上的豎向油缸2將小行走機構連同其軌道槽14提離地面，轉動一定角度后， 放落在地面，整個裝置重量再移到小行走機構上，實現回轉角運動。推動大小行走機構在其軌道槽中前后運動的橫向液壓油缸8和17分別安裝在兩 條軌道槽同一端所對應的兩車架9或19下部與相應軌道路基板5或15中間位置處固接的 擋塊7或16間。利用油缸的伸縮功能，推拉支撐承重架重量的車架在軌道上運行。參照圖2、3，承重架由三個長梁27和位于兩端的兩根橫梁11構成一個方框形，橫 梁兩端各轉動連接有轉臂13，工作時，須將二者緊固；在需要把裝置通過公路運送到異地的施工場所時，松動連接卡栓10將橫梁的兩邊的轉臂13轉動內收，縮小裝置的寬度，適應 公路運輸。轉臂的外端安裝大行走機構的支柱3及豎向液壓油缸2。各轉臂13的中部與承 重架1上的相近加固橫條26間通過連臂24轉動連接，既使裝置工作時，各轉臂有可靠的穩 固性能，又能在運輸裝置時，松開轉臂與橫梁外端處的卡栓10，使轉臂13和下方的長軌道 槽4連同大行走機構一起內收，縮小裝置寬度，有利運輸。位于兩側的兩根長梁27的兩端 與橫梁11兩端固定連接，使承重架的框體穩固。液壓油箱25和驅動油泵工作的電機均安裝在承重架上面一端中部。通過高壓油 管與各油缸連接，液壓油泵通過電機驅動工作。各油缸的操作桿29安裝在承重架1下方靠近中部位置的操作臺28上，便于觀察 和控制各油缸所驅動部分的運行情況。測承載力的測力裝置安裝在承重架中心點下方對應 的位置。在承重架1的中心點23安裝承載力測量系統，并與測點的樁頂連接。在同一建筑施工現場測試需要移動裝置的操作方式如下1、縱向移動步驟接通電源_ —啟動設備開關_ —用操作臺的操作桿啟動連接大 行走機構軌道槽的4個豎向油缸將小軌道槽提離地面_ —用操作桿啟動大行走機構軌道槽 上的2個橫向油缸將大行走機構軌道槽上的整個裝置向前(或向后)移動用操作臺的 操作桿啟動連接大行走機構軌道槽的豎向油缸將將小軌道槽放下接觸地面_ —將大行走 機構軌道槽提離地面_ —將大行走機構軌道槽向前移動_ —將大行走機構軌道槽放下接觸 地面將小軌道槽提離地面將大行走機構軌道槽上的整個裝置向前(或向后)移 動_ —重復以上步驟即可實現整個裝置向前(或向后)移動行走。2、橫向移動方式接通電源_ —啟動設備開關_ —用操作臺的操作桿啟動連接大 行走機構軌道槽的4個豎向油缸將大行走機構軌道槽提離地面_ —用操作桿啟動小行走機 構軌道槽上的2個橫向油缸將小軌道槽上的整個裝置向左(或向右)移動用操作臺的 操作桿啟動連接大行走機構軌道槽的豎向油缸將將大行走機構軌道槽放下接觸地面_ — 將小行走機構軌道槽提離地面_ —將小行走機構軌道槽向左(或向右)移動-—將小行走 機構軌道槽放下接觸地面_ —將大行走機構軌道槽提離地面_ —將小行走機構軌道槽上的 整個裝置向左(或向右)移動_ —重復以上步驟即可實現整個裝置向左(或向右)移動行 走。 3、回轉角度移動接通電源_ —啟動設備開關_ —用操作臺的操作桿啟動連接大 行走機構軌道槽的4個豎向油缸將長軌道槽提離地面_ —用操作桿啟動小行走機構軌道槽 上的1個橫向油缸(或2個橫向油缸反向移動)將小行走機構軌道槽上的整個裝置實現回 轉角度旋轉_ —將大行走機構軌道槽放下接觸地面_ —將小行走機構軌道槽提離地面_ — 用操作桿將小行走機構軌道槽調正_ —將長軌道槽提離地面_ —用操作桿啟動小行走機 構軌道槽上的1個橫向油缸(或2個橫向油缸反向移動)將小行走機構軌道槽上的整個 裝置實現回轉角度旋轉重復以上步驟，直到整個裝置的回轉角度旋轉達到所需回轉角 度實現縱向移動或橫向移動執行以上①、②步驟即可實現。
權利要求
1.建設工程地基承載力靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，包括大行走機構、小行 走機構、承重架、動力機構和操作控制機構，其特征在于承重架(1)是一個由兩端的兩根橫 梁(11)和連接兩橫梁的長梁(27)構成的方形框架；大行走機構有四個行走車架(9)，通過 四根可伸縮支柱(3)固接在承重架的四角，小行走機構有四個行走車架(18)，通過四個支 墩(6)與承重架的兩橫梁的四端活動連接，同側的兩小行走機構支墩間有橫向牽梁(12)固 接，牽梁中間點通過掛勾與承重架橫梁中點連接；每個行走機構通過鋼輪(19、22)與其下 面軌道槽中的軌道滾動連接。
2.根據權利要求1所述的建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，其特征 在于大行走機構是在承重架(1)的四角位置固定安裝有四個與相應車架(9)固接為一體的 由四個豎向液壓油缸(2)支撐的升降支柱(3)；處于承重架長方向一側所對應的兩個車架 (9)安裝在同一條長軌道槽(4)中，每個車架兩側各安裝有兩對鋼質車輪(19)；對應的下部 有兩條長軌道槽(4)分別與一對車架(9)的8個鋼輪(19)滾動連接，其中，兩條軌道槽同 端對應的一對車架(9)支柱底端與其所在位置的軌道槽路基板(5)間各固接有橫向液壓油 缸⑶。
3.根據權利要求1所述的建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，其特征 在于在承重架兩橫梁(11)的兩端下方安裝有兩對車架(18)，每個車架上有一個支墩(6)， 處于同一端的兩車架上的支墩間固接有牽梁(12)，其中間位置有掛勾掛接在承重架橫梁 (11)中間點位置；每個車架兩側安裝四個鋼輪(22)，各鋼輪與底部的小軌道槽(14)滾動連 接；處于兩軌道槽同端的兩車架(18)與其所在位置的軌道槽路基板(15)間各連接有一個 橫向液壓油缸(17)，構成小行走機構。
4.根據權利要求1所述的建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，其特征 在于大行走機構底部的長軌道槽(4)和小行走機構底部的小軌道槽(14)中均固定有雙軌 (20)，每個軌道槽的上邊沿制有向內的卡邊(21)。
5.根據權利要求1所述的建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，其特征 在于大行走機構中兩軌道槽的同一端對應的一對車架(9)的下部與其所在位置的長軌道 槽路基板(5)間固定安裝有橫向液壓油缸(8)。
6.根據權利要求2所述的建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，其特征 在于小行走機構中兩軌道槽的同一端對應的一對行走車架(18)的下部與其所在位置的小 軌道槽路基板(15)間固定安裝有橫向液壓油缸(17)。
7.根據權利要求1所述的建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，其特征 在于承重架(1)是一個包括兩端的橫梁(11)和連接橫梁的三根長梁(27)構成的長方框 體，其上面形成一個可放置多個測承載力需要的配重件的平臺。
8.根據權利要求1或6所述的建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，其 特征在于承重架(1)的長梁上位于兩橫梁(U)間固接有多根與橫梁平行的加固橫條(26)， 在兩橫梁兩端轉動連接有承重架轉臂(13)，上面形成一個可放置多個測承載力需要的配重 件的平臺。
9.根據權利要求1或6所述的建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，其 特征在于在四根轉臂(13)的頂端各有豎向液壓油缸(2)與對應的大行走機構車架(9)上 的支柱(3)垂直連接。
10.根據權利要求1或6所述的建設工程地基靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，其 特征在于承重架(1)的中心位置下方固接有與承重架連接一體的高強度導管，導管與試驗 點之間安裝加載系統。
全文摘要
建設工程地基承載力靜載荷試驗移動式壓重平臺反力裝置，包括大行走機構、小行走機構、承重架、動力機構和操作控制機構，其中承重架是一個由兩端的兩根橫梁和連接兩橫梁的長梁構成的方形框架；大行走機構有四個行走架，通過四根可伸縮支柱固接在承重架的四角，小行走機構有四個行走架，通過四個支墩與承重架的兩橫梁的四端活動連接，同側的兩小行走機構支墩間有橫向牽梁固接，牽梁中間點通過掛勾與承重架橫梁中點連接；每個行走機構通過鋼輪與其下面軌道槽中的軌道滾動連接。具有適應性強、安全性高、環保節能、操作簡便、檢測效率高、檢測成本低等特征。
文檔編號E02D33/00GK102041820SQ200910095110
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月21日 優先權日2009年10月21日
發明者李永江, 母昱昌, 汪文貴, 鄒利民 申請人:云南勵拓建設有限公司, 曲靖市建設工程質量檢測中心