[發(fā)明專利]用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置及制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710585477.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN107340383A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張正勇;李元齊;王文廣;焦聽雷;張哲毅;羅金輝;劉翔宇;秦小亮;顧朝陽;王杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;同濟(jì)大學(xué);成都城電電力工程設(shè)計(jì)有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01N33/38
• 分類號(hào): G01N33/38
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 梁田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)輸電線路混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置及制作方法。

背景技術(shù)

隨著特高壓電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，輸電線路鐵塔的基礎(chǔ)作用力也將大大增加。目前，混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)仍是輸電線鐵塔的主要形式之一。在設(shè)計(jì)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)時(shí)，都是嚴(yán)格遵守現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《架空輸電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DL/T 5219-2014)中臺(tái)階寬高比不超過2.5的要求。為了滿足該規(guī)范的這條要求，必需加大底板臺(tái)階的高度，這將導(dǎo)致基礎(chǔ)混凝土的用量大大增加，且不能采用大于1/6基礎(chǔ)寬度的偏心距以節(jié)減更多混凝土量，造成巨大的浪費(fèi)。通常情況下，特高壓輸電線路建設(shè)中，基礎(chǔ)造價(jià)占總體投資的16％～20％，因此基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于節(jié)省工期與造價(jià)起著重要作用。

從以上分析可知，降低基礎(chǔ)臺(tái)階的高度，一定程度上能減少地基土的開挖深度，從經(jīng)濟(jì)的角度來說可以大幅度減少造價(jià)，并且可以加快工期；但是，另一方面也帶來了一個(gè)問題：降低基礎(chǔ)臺(tái)階的高度，混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的臺(tái)階寬高比就會(huì)超過規(guī)范限制。而且目前在使用混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的時(shí)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(shí)際上，混凝土擴(kuò)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。突破目前規(guī)范中對(duì)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比限制的要求，針對(duì)由此帶來的混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)底板非線性變形、底部應(yīng)力分布不均、截面應(yīng)力分布復(fù)雜化的問題研究，進(jìn)行寬高比大于2.5時(shí)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)分析理論及設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)研究，進(jìn)而開展工程示范和推廣應(yīng)用，具有重要的理論意義、經(jīng)濟(jì)意義和工程使用價(jià)值。因此，目前大寬高比的混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)已經(jīng)成為迫切需要的對(duì)象，也是規(guī)范中待解決的一個(gè)問題。

出于以上需求，需要對(duì)臺(tái)階寬高比超過2.5的混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)的基底反力分布情況進(jìn)行試驗(yàn)研究，以更好地認(rèn)識(shí)這一類基礎(chǔ)的受力特性與基底反力分布規(guī)律，為這一類基礎(chǔ)的截面設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。對(duì)于這一類基礎(chǔ)而言，室內(nèi)縮尺試驗(yàn)?zāi)苤谱鞲嘣嚰兓鄥?shù)，因此往往需要做室內(nèi)縮尺試驗(yàn)；但是和室外足尺試驗(yàn)不同，室內(nèi)沒有現(xiàn)成的天然地基土作為試驗(yàn)加載的持力層，制作大型混凝土土槽的制作時(shí)間過長，占地過大，更換土不方便，也不利于大型反力裝置的配套安裝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，目的在于提供一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置及制作方法，解決對(duì)混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)做室內(nèi)縮尺試驗(yàn)時(shí)，制作大型混凝土土槽的制作時(shí)間過長，占地過大，更換土不方便，也不利于大型反力裝置的配套安裝等問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置，包括土箱側(cè)面支撐、土箱底面支撐、土箱側(cè)板和土箱底板，所述土箱底板四個(gè)端面上均設(shè)有土箱側(cè)板形成一個(gè)槽型結(jié)構(gòu)，所述槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有地基土作為持力層，所述土箱底板設(shè)有要用于抵抗土重力對(duì)土箱底板產(chǎn)生的彎矩的土箱底面支撐，所述土箱側(cè)板設(shè)有主要用于抵抗土箱內(nèi)部土的側(cè)壓力的土箱側(cè)面支撐，該裝置的其中一個(gè)土箱側(cè)板上開有用于卸出和裝填土箱內(nèi)的地基土的卸土孔。

本發(fā)明一種用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布測(cè)量的裝置，按照各組成部分的機(jī)理與功能共同工作，彼此互相影響，可有效地用于混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)基底反力分布的測(cè)量，可以通過土箱整體框架支撐實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)加載過程中土箱受力和變形的有效控制，同時(shí)通過卸土孔可以較便捷地裝卸土箱內(nèi)的地基土。

進(jìn)一步的，所述土箱側(cè)面支撐由豎向槽鋼件和水平角鋼件組合而成，水平角鋼件焊接在豎向槽鋼件側(cè)壁，土箱側(cè)面支撐主要用于抵抗土箱內(nèi)部土的側(cè)壓力，抑制土向外擴(kuò)散的趨勢(shì)。

進(jìn)一步的，所述土箱底面支撐由橫向槽鋼件和中間角鋼件組合而成，中間角鋼件焊接在橫向槽鋼件側(cè)壁，土箱底面支撐主要用于抵抗土重力對(duì)土箱底板產(chǎn)生的彎矩，防止土箱底板受彎變形過大或應(yīng)力過大，阻礙正常加載。

進(jìn)一步的，所述卸土孔上設(shè)有用于觀察土箱內(nèi)土的受力工作狀態(tài)的關(guān)閉門。所述關(guān)閉門上設(shè)有鋼化玻璃觀察口。

進(jìn)一步的，所述土箱側(cè)板上端面設(shè)有用于搬運(yùn)測(cè)量裝置的吊環(huán)。

進(jìn)一步的，所述橫向槽鋼件端頭焊接有支撐連接板，所述支撐連接板貼在土箱側(cè)板上，所述橫向槽鋼件端頭與豎向槽鋼件端部對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述支撐連接板、土箱側(cè)板及豎向槽鋼件的端部通過插入螺栓固定連接。

進(jìn)一步的，所述土箱側(cè)面支撐包括豎向槽鋼件；所述土箱底面支撐包括：橫向槽鋼件，所述橫向槽鋼件端頭與豎向槽鋼件端部對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述支撐連接板、土箱側(cè)板及豎向槽鋼件的端部通過插入螺栓固定連接。