專利名稱：一種原位試驗(yàn)裝置反力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，更具體涉及ー種原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)，適用于載荷試驗(yàn)、承壓板試驗(yàn)以及原位剪切試驗(yàn)等需要反力系統(tǒng)的原位試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
目前原位荷載試驗(yàn)、承壓板試驗(yàn)等反カ系統(tǒng)通常由堆重平臺(tái)裝置、錨樁與反力梁荷載裝置、錨桿與反力梁裝置、錨樁與堆重平臺(tái)聯(lián)合荷載裝置或者山體等提供。堆重平臺(tái)裝置需要大量人力物カ進(jìn)行堆載，而堆載過(guò)程中必須控制堆載重心不能偏離過(guò)大，否則很容易導(dǎo)致堆載平臺(tái)垮塌，并且試驗(yàn)過(guò)程中一直處于堆載平臺(tái)下方狹窄的空間站，這對(duì)試驗(yàn)人員也構(gòu)成一定潛在危險(xiǎn)性。錨樁與反力梁裝置和錨桿與反力梁裝置前期需要進(jìn)行錨樁和錨桿施工，施工周期長(zhǎng)并且樁和錨桿的成本較昂貴。試驗(yàn)周期一般都在一周以上。目前，大型露天采礦場(chǎng)和排土場(chǎng)作業(yè)用大型礦車載重較大，滿足一般載荷試驗(yàn)和承壓板試驗(yàn)所需反力，所以在采礦場(chǎng)或者排土場(chǎng)進(jìn)行原位試驗(yàn)時(shí)可以利用大車載重提供反力。這不僅節(jié)省試驗(yàn)成本并且試驗(yàn)在三天之內(nèi)即可完成，大大縮短試驗(yàn)周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供了ー種原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，穩(wěn)定性好，節(jié)省工程成本，傳統(tǒng)的原位試驗(yàn)反力系統(tǒng)搭建至少一周以上，所述反カ系統(tǒng)三天之內(nèi)即可完成組建，大大縮短了試驗(yàn)周期，試驗(yàn)完成后設(shè)備拆卸方便快捷。并且該反力系統(tǒng)為原位試驗(yàn)反カ系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了ー種新的思維方式。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施ー種原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)，包括一臺(tái)載重大車、前輪、后輪、前輪鋼板、后輪鋼板、主梁、前輪副梁、后輪副梁、試驗(yàn)槽坑、千斤頂、前輪副梁槽溝、后輪副梁槽溝、主梁槽溝、地面線，其連接關(guān)系是千斤頂位于試驗(yàn)槽坑內(nèi)，千斤頂頂端通過(guò)小型墊板與主梁接觸連接，主梁兩端底部通過(guò)沙袋坐落于主梁槽溝內(nèi)，主梁兩端頂部分別與前輪副梁中部和后輪副梁中部接觸連接，前輪副梁兩端底部通過(guò)沙袋坐落于第一前輪副梁槽溝內(nèi)，后輪副梁兩端底部通過(guò)沙袋坐落于第二后輪副梁槽溝內(nèi)，前輪副梁兩端頂部與前輪鋼板接觸連接，后輪副梁兩端頂部與后輪鋼板接觸連接，前輪鋼板與前輪接觸連接，前輪前后應(yīng)塞放大型塞木，后輪鋼板與后輪接觸連接，后輪前后應(yīng)塞放大型塞木。前輪后輪隸屬于載重大車，與載重大車為一整體。第一前輪副梁槽溝81、第二后輪副梁槽溝82位于地面線10以下，主梁槽溝9位于第一前輪副梁槽溝81、第二后輪副梁槽溝82以下。所述載重大車載重應(yīng)大于試驗(yàn)所需反カ，載重大車重心根據(jù)地磅平衡法求得距離前輪的距離。載重大車承受副梁傳遞的荷載。所述副梁由型鋼組成，一般首選エ字鋼，副梁選取應(yīng)該根據(jù)主梁兩端反力以及車輪距離進(jìn)行彎矩和剪力計(jì)算，然后進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和撓度驗(yàn)算，根據(jù)受カ情況可以選取ー根或者多根型鋼。副梁承受主梁傳遞的荷載。副梁在主梁之上，與主梁垂直，并且位于主梁兩端，安放過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行水平調(diào)平。所述主梁由型鋼組成，一般首選エ字鋼，主梁選取應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)所需荷載以及載重大車重心位置進(jìn)行彎矩和剪カ計(jì)算，然后進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和撓度驗(yàn)算，根據(jù)受カ情況可以選取ー根或者多根型鋼。主梁承受千斤頂傳遞的試驗(yàn)荷載，安放過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行水平調(diào)平。所述試驗(yàn)槽坑深度應(yīng)為千斤頂試驗(yàn)高度、主梁高度、副梁高度以及鋼板厚度之和。試驗(yàn)槽坑寬度應(yīng)小于大車前面兩車輪內(nèi)側(cè)寬度。試驗(yàn)槽坑長(zhǎng)度應(yīng)小于前后輪之間距離。試驗(yàn)槽坑為試驗(yàn)點(diǎn)所在位置。所述槽溝分主梁槽溝和副梁槽溝，槽溝和鋼板有效的解決了載重大車行駛到型鋼上時(shí)可能造成型鋼傾倒問(wèn)題，有效的解決了型鋼穩(wěn)定性問(wèn)題。主梁槽溝長(zhǎng)度應(yīng)比主梁長(zhǎng)度大50cm，寬度應(yīng)比主梁寬度大20cm，深度應(yīng)為主梁高度、副梁高度和鋼板厚度之和。副梁槽溝長(zhǎng)度應(yīng)比副梁長(zhǎng)度大50cm,寬度應(yīng)比副梁寬度大20cm，深度應(yīng)為副梁高度和鋼板厚度之和。ー種原位試驗(yàn)裝置反力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及操作流程，其步驟是A、進(jìn)行載重大車的重心試驗(yàn)，找出載重大車的重心。B、根據(jù)重心位置和試驗(yàn)荷載計(jì)算彎矩和剪力，然后進(jìn)行強(qiáng)度和撓度驗(yàn)算進(jìn)而選取 主梁和副梁材料型號(hào)和尺寸。C、根據(jù)材料尺寸進(jìn)行試驗(yàn)槽坑、主梁槽溝、前后輪副梁槽溝開(kāi)挖并調(diào)平。D、先安放主梁再安放副梁，安放過(guò)程中要時(shí)刻調(diào)平保證主副梁頂面水平。E、安放就緒后對(duì)副梁與地面之間的縫隙進(jìn)行回填，回填中要注意回填土壌密實(shí)，保證主副梁的穩(wěn)定性。F、回填完成后安放鋼板，一切就緒后即可行駛載重大車到試驗(yàn)裝置指定位置。G、大車行駛到位后即可進(jìn)行原位試驗(yàn)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下效果相比于現(xiàn)有原位試驗(yàn)反カ系統(tǒng)，所述的原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)，利用載重大車、主梁以及副梁等有效地將試驗(yàn)荷載傳遞給載重大車。該試驗(yàn)過(guò)程無(wú)需堆載無(wú)需進(jìn)行錨樁錨桿施工，可以節(jié)省成本。并且試驗(yàn)槽坑、主梁和副梁槽溝開(kāi)挖以及主梁和副梁安放過(guò)程等前期準(zhǔn)備工作中都無(wú)需載重大車，這對(duì)大車正常工作幾乎沒(méi)有影響。前期工作準(zhǔn)備就緒后行駛載重大車通過(guò)放有鋼板的副梁，然后安放千斤頂?shù)仍O(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)可在三天內(nèi)完成，大大縮短了試驗(yàn)周期。并且型鋼全部位于槽溝中，槽溝和鋼板一起解決了型鋼和載重大車穩(wěn)定性問(wèn)題，試驗(yàn)過(guò)程安全可靠，并且該反力系統(tǒng)拆卸方便快捷，為下ー個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行節(jié)約大量時(shí)間和人力物力。


圖I為ー種原位試驗(yàn)裝置反力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為ー種原位試驗(yàn)裝置反力系統(tǒng)俯視圖。圖3為ー種槽坑和槽溝俯視圖。圖4為ー種原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)操作流程圖。其中一臺(tái)載重大車I、前輪21、后輪22、前輪鋼板31、后輪鋼板32、主梁4、前輪副梁51、后輪副梁52、試驗(yàn)槽坑6、千斤頂7、第一前輪副梁槽溝81、第二后輪副梁槽溝82、主梁槽溝
9、地面線10。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I:根據(jù)圖I、圖2、圖3所示，ー種原位試驗(yàn)裝置反力系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一臺(tái)載重大車
I、前輪21、后輪22、前輪鋼板31、后輪鋼板32、主梁4、前輪副梁51、后輪副梁52、試驗(yàn)槽坑
6、千斤頂7、前輪副梁槽溝81、后輪副梁槽溝82、主梁槽溝9以及地面線10。其連接關(guān)系是千斤頂7位于試驗(yàn)槽坑6內(nèi)，千斤頂7頂端通過(guò)小型墊板與主梁4接觸連接，主梁4兩端底部通過(guò)沙袋坐落于主梁槽溝9內(nèi)，主梁4兩端頂部分別與前輪副梁51中部和后輪副梁52中部接觸連接，前輪副梁51兩端底部通過(guò)沙袋坐落于第一前輪副梁槽溝81內(nèi)，后輪副梁52兩端底部通過(guò)沙袋坐落于第二后輪副梁槽溝82內(nèi)，前輪副梁51兩端頂部與前輪鋼板31接觸連接，后輪副梁52兩端頂部與后輪鋼板32接觸連接，前輪鋼板31與前輪21接觸連接，前輪21前后應(yīng)塞放大型塞木,后輪鋼板32與后輪22接觸連接,后輪22前后應(yīng)塞放大型塞木。前輪21后輪22隸屬于載重大車1，與載重大車I為一整體。第一前輪副梁槽溝 81、第二后輪副梁槽溝82位于地面線10以下，主梁槽溝9位于第一前輪副梁槽溝81、第二后輪副梁槽溝82以下。所述鋼板長(zhǎng)度應(yīng)比大車車輪寬度大30cm，寬度應(yīng)比副梁寬度大30cm。槽溝分主梁槽溝9和第一前輪副梁槽溝81、第二后輪副梁槽溝82。所述主梁槽溝9長(zhǎng)度應(yīng)比主梁長(zhǎng)度大50cm，寬度應(yīng)比主梁寬度大20cm，深度應(yīng)為主梁高度、副梁高度和鋼板厚度之和。所述第一前輪副梁槽溝81、第二后輪副梁槽溝82長(zhǎng)度應(yīng)比副梁長(zhǎng)度大50cm，寬度應(yīng)比副梁寬度大20cm，深度應(yīng)為副梁高度和鋼板厚度之和。原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)千斤頂7位于試驗(yàn)槽坑6中，千斤頂7加載時(shí)通過(guò)主梁4將荷載傳遞給前輪副梁51和后輪副梁52，前后輪副梁通過(guò)前輪鋼板31、后輪鋼板32將荷載傳遞給大車I。所述主梁4承擔(dān)了千斤頂7傳遞的荷載，強(qiáng)度要求較大，型號(hào)較大。所述前輪副梁51、后輪副梁52承受主梁4端部的荷載，強(qiáng)度要求相對(duì)較小。主梁位于主梁槽溝9內(nèi)，前輪副梁51、后輪副梁52位于第一前輪副梁槽溝81、第二后輪副梁槽溝82內(nèi)，這保證了載重大車I行駛到指定位置時(shí)主副梁的穩(wěn)定性和安全性。實(shí)施例2:根據(jù)圖4可知，ー種原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)操作流程，其步驟是A、進(jìn)行載重大車I的重心試驗(yàn)，找出載重大車I的重心。B、根據(jù)重心位置和試驗(yàn)荷載計(jì)算彎矩和剪力，然后進(jìn)行強(qiáng)度和撓度驗(yàn)算進(jìn)而選取主梁4和前輪副梁51、后輪副梁52材料型號(hào)和尺寸。C、根據(jù)材料尺寸進(jìn)行試驗(yàn)槽坑6、主梁槽溝9、第一前輪副梁槽溝81、第二后輪副梁槽溝82開(kāi)挖并調(diào)平。D、先安放主梁4再安放前輪副梁51、后輪副梁52，安放過(guò)程中要時(shí)刻調(diào)平保證主副梁頂面主梁4、前輪副梁51、后輪副梁52水平。E、安放就緒后對(duì)前輪副梁51、后輪副梁52與地面10之間的縫隙進(jìn)行回填，回填中要注意回填土壤密實(shí)，保證主梁4、前輪副梁51、后輪副梁52的穩(wěn)定性。F、回填完成后安放前輪鋼板31、后輪鋼板32，一切就緒后即可行駛載重大車I到試驗(yàn)裝置指定位置。G、大車I行駛到位后即可進(jìn)行原位試驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.ー種原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)，包括一臺(tái)載重大車(I)、前輪(21)、前輪鋼板(31)、(主梁4)、前輪副梁(51)、試驗(yàn)槽坑￠)、第一前輪副梁槽溝(81)、主梁槽溝(9)，其特征在于千斤頂(7)位于試驗(yàn)槽坑￠)內(nèi)，千斤頂(7)頂端通過(guò)墊板與主梁(4)連接，主梁(4)兩端底部通過(guò)沙袋坐落于主梁槽溝(9)內(nèi)，主梁(4)兩端頂部分別與前輪副梁(51)和后輪副梁(52)連接，前輪副梁(51)兩端底部通過(guò)沙袋坐落于第一前輪副梁槽溝(81)內(nèi)，后輪副梁(52)兩端底部通過(guò)沙袋坐落于第二后輪副梁槽溝(82)內(nèi)，前輪副梁(51)兩端頂部與前輪鋼板(31)連接，后輪副梁(52)兩端頂部與后輪鋼板(32)連接，前輪鋼板(31)與前輪(21)連接，前輪(21)前后塞放塞木，后輪鋼板(32)與后輪(22)連接，后輪(22)前后塞放塞木。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)，其特征在于所述的第一前輪副梁槽溝(81)、第二后輪副梁槽溝(82)位于地面線(10)以下。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種原位試驗(yàn)裝置反カ系統(tǒng)，其特征在于所述的主梁槽溝 (9)位于第一前輪副梁槽溝(81)、第二后輪副梁槽溝(82)以下。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種原位試驗(yàn)裝置反力系統(tǒng)，千斤頂位于試驗(yàn)槽坑內(nèi)，千斤頂頂端通過(guò)墊板與主梁連接，主梁兩端底部通過(guò)沙袋坐落于主梁槽溝內(nèi)，主梁兩端頂部分別與前輪副梁和后輪副梁連接，前輪副梁兩端底部通過(guò)沙袋坐落于前輪第一副梁槽溝內(nèi)，后輪副梁兩端底部通過(guò)沙袋坐落于后輪第二副梁槽溝內(nèi)，前輪副梁兩端頂部與前輪鋼板連接，后輪副梁兩端頂部與后輪鋼板連接，前輪鋼板與前輪連接，前輪前后塞放塞木，后輪鋼板與后輪連接，后輪前后塞放塞木。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，穩(wěn)定性好，節(jié)省工程成本，傳統(tǒng)的原位試驗(yàn)反力系統(tǒng)搭建至少一周以上，所述反力系統(tǒng)大大縮短了試驗(yàn)周期，試驗(yàn)完成后設(shè)備拆卸方便快捷。
文檔編號(hào)G01N3/00GK102866055SQ20121030810
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者王永衛(wèi), 陳從新, 黃平路, 劉秀敏, 肖國(guó)峰, 沈強(qiáng), 歐哲, 朱璽璽 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所