[發明專利]一種現場原位豎向壓力加載裝置和方法

在審

• 申請號: 201810081768.4
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108279170A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 崔強;丁士君;楊文智;陳培;滿銀;鄭衛鋒;毛衛南;吉曄;蔣佐富;楊如明;吳瑞春;王貴華
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網浙江省電力公司臺州供電公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種現場原位豎向壓力加載裝置和方法，所述裝置包括反力支架；所述反力支架包括反力板、兩端分別與所述反力板和地面固定連接的連接件；所述反力板下方依次設有施力組件和傳力組件。本發明提供的技術方案，通過反力支架、施力組件和傳力組件實現了對實驗土塊在原位進行豎向壓力的加載，為不適于壓重法的實驗土體提供了一種可行可靠的方法；同時設置了球形連接件，避免了豎向壓力荷載的偏心，確保了壓力的豎向有效傳遞，保證了以次進行原位試驗的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種豎向壓力加載技術，具體涉及一種現場原位豎向壓力加載裝置和方法。

背景技術

目前，獲取巖土工程設計參數的試驗手段主要有兩種：一種為室內試驗，另一種為原位試驗。其中室內試驗需要將現場巖土試樣取回到實驗室開展實驗，巖土體在取樣和運輸過程易對巖土體造成擾動，造成土體結構發生變化，影響試驗數據的準確性；原位試驗選在巖土體所在位置就地開展試驗工作，避免了巖土體的取樣和運輸環節，保證了巖土體的結構完整性，試驗數據較室內試驗更加準確。工程設計中，一般通過現場原位試驗獲取巖土工程設計參數。現場試驗最關鍵的兩個要素是：一要保證試驗過程儀器方法操作的便捷性和簡易性，此外要保證試驗測試值的準確性，這也是目前輸電線路地基基礎設計參數測試領域中面臨的最主要的兩個問題之一。

對于部分現場原位試驗需要向巖土體試樣施加豎向荷載，如現場直剪試驗、現場單向壓縮試驗。目前，巖土體現場原位試驗多采用“壓重法”提供作用于試驗土樣的豎向壓力，即通過在試驗土樣中壘放重物，來施加作用于試驗土樣上的豎向作用力。壓重法操作時為了實時顯示堆載的準確荷載值，需要采用測力計量測每次堆載值大小，用以計算施加在試樣上的豎向荷載，或者也可以在堆載下方放置一個液壓千斤頂，在液壓千斤頂上方堆載，利用堆載作為反力結構，采用液壓千斤頂對試樣施加豎向荷載，其中堆載的數量需以液壓千斤頂施加的反向荷載為準，同時堆砌荷載需要在支撐結構上均勻分布，這樣需要的作業面積很大，并且上述兩項技術要求不易控制，實際操作需要的人力和物力較大，容易引起試驗誤差。

近年來部分學者提出在試樣四周打錨桿，同時灌漿，利用錨桿基礎作為反力結構，結合液壓千斤頂向試樣施加豎向力，這種方法必須得等到錨桿灌漿體養護28天以后方可開始試驗，試驗周期較長，不利于工程應用。

發明內容

針對現有技術的不足，本申請人設計了一種現場原位豎向壓力加載裝置和方法；利用旋擰進入土體的螺旋錨基礎作為反力結構結合液壓千斤頂向試驗土樣施加豎向壓力，一方面解決了壓重法操作空間要求大、實施要求不易控制的弊端，另一方面也無需錨桿基礎的養護，縮短了試驗的周期。

本發明的目的是通過下述技術方案進行實現的：

本發明提供了一種現場原位豎向壓力加載裝置，所述裝置包括反力支架、施力組件；其中，所述反力支架包括反力板、以及一端與所述反力板固定連接且呈對稱分布的連接件，所述連接件的另一端用于與地面固定連接；所述反力板下表面與所述施力組件上方連接，所述施力組件下方設有傳力組件，所述施力組件下方的傳力組件被置于實驗土塊上方時將所述施力組件的豎向壓力傳遞給所述實驗土塊。

優選的，所述連接件包括螺旋錨，所述連接件與地面固定連接的方式包括所述螺旋錨的下端旋入地面。

優選的，所述連接件包括漲殼錨桿，所述連接件與地面固定連接的方式包括將所述漲殼錨桿下端置于預先在地面鉆挖的錨孔內并澆筑混凝土。

優選的，所述漲殼錨桿包括下端設有外螺紋的錨桿和與所述錨桿螺紋連接的漲殼機構。

優選的，所述漲殼機構包括圓柱形滑動件和U形漲殼側翼；所述圓柱形滑動件軸心設有軸孔；軸孔內壁設有與所述外螺紋匹配的內螺紋；所述圓柱形滑動件兩側設有滑道；所述U形漲殼側翼的兩側壁從下至上向內傾斜；所述圓柱形滑動件設于所述U形漲殼側翼內，所述U形側翼的兩側壁分別置于所述滑道內。