[發明專利]一種變截面CFG樁復合地基靜載試驗自平衡組合裝置及方法

在審

• 申請號: 201710474151.4
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107121338A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 劉偉;董天文;許彬;呂龍;董雪峰;李世旺;王玉奇
• 申請（專利權）人: 中冶沈勘工程技術有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 胡曉男

1.一種變截面CFG樁復合地基靜載試驗自平衡組合裝置，其特征在于，包括模型箱體、荷載施加系統(G4)、數據測量系統(G3)；

所述荷載施加系統(G4)安裝在模型箱體上方，變截面CFG樁和模擬地基材料置于模型箱體內，荷載施加系統(G4)，包括：施力裝置、傳力裝置；施力裝置上部與加載反力用的傳力裝置連接，施力裝置采用逐級加載方式向下方的試驗箱體內的變截面CFG樁復合地基表面施加載荷，通過模型箱體自重、模擬地基材料自重、變截面CFG樁自重來平衡；

所述數據測量系統(G3)，包括荷載板位移測量裝置、樁身應變測量裝置、加載荷載值測量裝置、土壓力測量裝置、動靜態應變測試系統、計算機；加載荷載值測量裝置安裝在變截面CFG樁復合地基表面，荷載位移測量裝置布置在加載荷載值測量裝置上，樁身應變測量裝置布置在變截面CFG樁上，土壓力測量裝置埋設在變截面CFG樁的端部、變截面處以及樁周圍的土體中；荷載位移測量裝置、樁身應變測量裝置、加載荷載值測量裝置、土壓力測量裝置均與動靜態應變測試系統連接，動靜態應變測試系統與計算機連接。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述模型箱體包括試驗箱體(G6)，內置變截面CFG樁和模擬地基材料；試驗所需加載的反力值大于試驗箱體(G6)及內置巖土體總重量的兩倍時試驗箱體(G6)下方安裝已澆筑混凝土的配重箱體(G2)。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述試驗箱體(G6)是頂部敞口的箱體結構，設置有活動門(G12)。

4.根據權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述試驗箱體(G6)頂部開口的左右兩側邊緣連接有帶孔條形板(G17)，帶孔條形板(G17)與荷載施加系統(G4)中的傳力裝置連接。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳力裝置采用人字架反力裝置(G21)其結構為兩根鋼棒焊接在一起，焊接處豎直方向焊接一根短鋼棒(G22)，人字架反力裝置(G21)下部兩端各自焊接一塊帶孔矩形板(G27)，焊接位置為帶孔矩形板(G27)中部且與人字架反力裝置(G21)端部截面中心對中；施力裝置采用手動式螺旋式千斤頂(G25)向變截面CFG樁施加的荷載與人字架反力裝置(G21)反力平衡；手動式螺旋千斤頂(G25)所施加的荷載由試驗箱體(G6)自重、變截面CFG樁自重、地基材料自重和配重箱體(G2)自重承擔。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述加載荷載值測量裝置包括壓力傳感器(G24)和荷載板(G26)；施力裝置的頂端與壓力傳感器(G24)接觸，施力裝置的底面與荷載板(G26)接觸，荷載板(G26)安裝在變截面CFG樁上部的褥墊層表面，測量荷載板(G26)表面施加荷載量。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述荷載板位移測量裝置采用雙向防震百分表(G5)，兩個雙向防震百分表(G5)對稱地布置在變截面CFG樁頂面的荷載板(G26)的對角線上，且雙向防震百分表(G5)的測桿垂直于荷載板(G26)表面，通過磁性表座將表身固定在獨立基準梁上。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述樁身應變測量裝置采用電阻應變片，布置在變截面CFG樁表面，采用1/2橋連接，測量變截面CFG樁的應變變化。