[發(fā)明專利]用于土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的自動多功能試驗系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107505206A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王洪濤;劉平;陳云娟;李曉靜
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 任歡

1.一種鋼絞線自動夾持機構(gòu)，其特征在于，包括中空自動加載油缸，中空自動加載油缸包括中空缸筒，中空缸筒內(nèi)設(shè)置中空活塞筒，中空活塞筒的動力輸出端與夾持圓盤連接；

夾持圓盤中部開有錐形圓槽，錐形圓槽底部設(shè)置環(huán)形槽蓋，錐形圓槽頂部設(shè)置中空套管，中空套管與中空缸筒底部連接，錐形圓槽內(nèi)設(shè)置異形夾塊，異形夾塊與環(huán)形槽蓋之間設(shè)置錐形壓簧，環(huán)形槽蓋與錐形壓簧內(nèi)圈部位設(shè)置中空錐形圓套，異形夾塊包括至少兩塊，異形夾塊在與夾持圓盤的相對移動中夾持或張開；鋼絞線從上到下依次穿過中空缸筒、中空套管、異形夾塊、中空錐形圓套和環(huán)形槽蓋設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼絞線自動夾持機構(gòu)，其特征在于，所述中空錐形圓套固定在所述環(huán)形槽蓋內(nèi)環(huán)表面；

進一步地，所述中空套管的外側(cè)中部可設(shè)置外伸臺階以與所述的中空缸筒下表面固定；

進一步地，中空錐形圓套外表面與錐形圓槽內(nèi)表面錐形面傾斜角度一致，共同形成了錐形滑道，可使異形夾塊沿錐形滑道上下自由移動。

3.用于土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的自動多功能試驗系統(tǒng)，其特征在于，包括：

底部基座，底部基座設(shè)有支柱，支柱內(nèi)底部設(shè)置待測抗拔基礎(chǔ)模型，該待測抗拔基礎(chǔ)模型與鋼絞線連接，鋼絞線繞過設(shè)于支柱頂部軌道橫梁的組合式滾輪導(dǎo)向裝置與根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的一種鋼絞線自動夾持機構(gòu)連接，一種鋼絞線自動夾持機構(gòu)帶動鋼絞線張緊對待測抗拔基礎(chǔ)模型進行拉拔，組合式滾輪導(dǎo)向裝置用于改變鋼絞線的拉拔方向；

所述一種鋼絞線自動夾持機構(gòu)通過爪式環(huán)撐中部固定于所述支柱的中下部。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的自動多功能試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述支柱頂部設(shè)置軌道橫梁，軌道橫梁前后各有一根，橫截面為C字型，軌道橫梁橫斷面中心位置設(shè)有可滑動軌道槽，軌道橫梁端部與支柱頂部固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的自動多功能試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述組合式滾輪導(dǎo)向裝置包括可移動滑輪組和固定滑輪滾 軸，可移動滑輪組由上到下依次設(shè)有若干個直徑尺寸不同的滑輪，通過連桿進行組合連接，最頂部滑輪設(shè)有連軸，連軸端部設(shè)有滾輪，滾輪內(nèi)嵌于軌道橫梁C字型橫截面內(nèi)部，可沿軌道橫梁的可滑動軌道槽水平軸向自由移動；固定滑輪滾軸與靠近中空自動加載油缸側(cè)支柱的頂部相連；

進一步地，可移動滑輪組數(shù)量包含若干組，固定滑輪滾軸軸向中心位置設(shè)有多軌道滑輪，可滿足多條鋼絞線同時繞過；

進一步地，在軌道橫梁上設(shè)置用于固定可移動滑輪組的擋銷。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的自動多功能試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的中空自動加載油缸內(nèi)壁安裝有油壓傳感器，所述的夾持圓盤處安裝有位移傳感器，所述的待測抗拔基礎(chǔ)模型和/或鋼絞線表面安裝有應(yīng)變傳感器，油壓傳感器、位移傳感器和應(yīng)變傳感器分別與控制器相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的自動多功能試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述支柱可為四根，四根支柱底部對稱固定于底部基座上表面四個邊角處；

在遠(yuǎn)離中空自動加載油缸側(cè)支柱頂部設(shè)置H型連梁，H型連梁兩端部上下兩端分別設(shè)有外伸翼緣，并通過該外伸翼緣與立柱相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的自動多功能試驗系統(tǒng)，其特征在于，在所述支柱的中下部的兩側(cè)設(shè)有可視化面框，可視化面框沿框內(nèi)表面嵌有高強玻璃，且可視化面框底部內(nèi)側(cè)及頂部內(nèi)側(cè)外伸翼緣處設(shè)有等間距鋸齒狀開口，鋸齒狀開口內(nèi)設(shè)置間隔擋板，兩塊間隔擋板分別設(shè)于所述待測抗拔基礎(chǔ)模型的兩側(cè)，以與可視化面框形成模型試驗箱。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的自動多功能試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的爪式環(huán)撐為圓環(huán)狀，端部設(shè)有U型爪式翼緣，可通過高強螺栓固定于立柱中下側(cè)。

10.土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的測試方法，其特征在于，采用根據(jù)權(quán)利要求3-9中任一項所述的用于土層抗拔基礎(chǔ)承載性能測試的自動多功能試驗系統(tǒng)，具體步驟如下：

1)根據(jù)試驗要求將間隔擋板插入可視化面框內(nèi)側(cè)頂、底部鋸齒狀開口處，與前后可視化面框和高強玻璃形成模型試驗箱；

2)在模型試驗箱中填入適量的土方，并根據(jù)設(shè)計埋深大小埋設(shè)安裝待測抗拔基礎(chǔ)模型，保證待測抗拔基礎(chǔ)模型與鋼絞線相連接；

3)根據(jù)待測抗拔基礎(chǔ)模型所受斜拉荷載作用角度，調(diào)整可移動滑輪組位置，并利用擋銷固定；

4)將與待測抗拔基礎(chǔ)模型相連的鋼絞線依次穿過可移動滑輪組與固定滑輪滾軸，伸入中空自動加載油缸內(nèi)部；

5)與中空自動加載油缸相連的出油管開始出油，確保鋼絞線能順利穿過夾持圓盤；

6)與中空自動加載油缸相連的進油管開始進油，確保鋼絞線能被夾持圓盤夾??；當(dāng)待測抗拔基礎(chǔ)模型承受拉力達(dá)到待測模型極限承載力的5％時，停止加載，系統(tǒng)處于穩(wěn)壓狀態(tài)；

7)按每級荷載為5KN的梯度進行循環(huán)荷載或單純加卸載，直至待測抗拔基礎(chǔ)模型從土體中完全拔出破壞；記錄待測抗拔基礎(chǔ)模型所受荷載大小、角度及拉拔位移等數(shù)據(jù)，得到模型對應(yīng)荷載-位移曲線；

8)與中空自動加載油缸相連的出油管開始出油，夾持圓盤自動張開，松開鋼絞線；

9)移走模型試驗箱內(nèi)的土體、待測抗拔基礎(chǔ)模型及鋼絞線等，本次抗拔基礎(chǔ)承載性能測試試驗結(jié)束，可進行下一個工作循環(huán)。