深層水平載荷試驗儀的製作方法
2023-06-21 17:15:56
專利名稱：深層水平載荷試驗儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及測量儀器類，具體的講是涉及一種深層水平載荷試驗儀。
背景技術：
現有技術中的水平載荷試驗方法只能適用於淺部土層，且僅適用地下水位之上，而對於基礎埋藏深，地下水位又埋藏較淺時，一般可以採用預鑽式或自鑽式旁壓試驗方法，缺點是旁壓變形量測方法及原理不能真實反映結構物變形特點。也可以採用扁鏟試驗方法，其缺點是土層擾動變形大於量測變形，數據較難真實反映土層特性，可信度差。還有就是採用鑽孔取樣，室內試驗測得的方法，數據可信度依靠土質量、操作水平、壓力設置等，涉及的操作環節多，最終數據失真較大，利用價值不高，更主要是鑽孔取樣後，土樣應力已釋放，原始應力環境已改變，所測得的試驗數據與實際偏差較大。
發明內容
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種深層水平載荷試驗儀，該試驗儀採用液壓驅動分級加壓，載荷板水平向移動，數據採集系統實時採集各級壓力下的變形值，量取不同壓力狀態下土層的橫向變型值，在土層基本處於原始應力狀態下，真實反映土層現場條件下的應力特性。
本發明目的實現由以下技術方案完成一種水平載荷試驗儀，其特徵在於該試驗儀包括載荷板、加載荷裝置、測試部分、封閉殼體，該殼體與載荷板之間設置有密封裝置，加載荷裝置和測試部分位於封閉殼體內腔，加載荷裝置與載荷板固定連接。
加荷載裝置採用的是由兩個油缸組合構成的複合油缸，其中每一個油缸包括活塞、活塞軸，活塞軸的端部與載荷板固定連接。
活塞軸包括一級活塞軸、二級活塞軸，其中二級活塞軸的端部與載荷板固定連接。兩個油缸的一級活塞軸位於一中間缸體內。
封閉殼體的底部固定設置有切土裝置。
切土裝置包括切土框架殼體、切土刀片、壓入切削桶，其中切土框架殼體與封閉殼體固定連接，壓入切削桶與切削刀片固定連接在切土框架殼體上。
測試部分包括有位置傳感器，還包括有壓力傳感器。
本發明的優點是，能真實反映土層現場條件下的應力特性，土層基本處於原始應力狀態，根據土層的軟硬程度設計了複合油缸，應用土層範圍較廣，採用壓入切土裝置，載荷板可直接緊貼試驗點土層，對測試土層的擾動降到最低。
附圖1為本發明結構示意圖；附圖2為本發明局部剖面結構示意圖；附圖3為本發明壓力室剖面結構示意圖；附圖4為本發明壓力室工作狀態結構示意圖；附圖5為本發明液壓原理圖；具體實施方式
以下結合附圖通過實施例對本發明特徵及其它相關特徵作進一步詳細說明，以便於同行業技術人員的理解如圖1-5所示，標號1-33分別表示切土框架殼體1、切土刀片2、圓筒支架3、固定圈4、缸蓋5、載荷板(加荷法蘭盤)6、二級活塞軸7、密封圈8、油缸體9、密封圈10、活塞11、一級活塞軸12、中間缸體13、封閉外殼14、位移傳感器放置處15、壓入切削桶16、油箱17、濾油器18、油泵19、電機20、安全壓力閥21、調壓閥22、壓力表23、蓄壓器24、二位四通閥25、二位四通閥26、液控單向閥27、蓄壓器28、壓力表29、蓄壓器30、壓力表31、液控單向閥32、複合油缸33。
實施例本實施例包括載荷板6、加載荷裝置、測試部分、封閉殼體14，該殼體14與載荷板6之間設置有密封圈10，加載荷裝置和測試部分位於封閉殼體14的內腔，加載荷裝置與載荷板6採用螺栓固定連接。加荷載裝置採用的是由兩個油缸組合構成的複合油缸32，其中每一個油缸包括活塞11、一級活塞軸12、二級活塞軸7，二級活塞軸7的端部與載荷板6採用螺栓固定連接。兩個油缸的一級活塞軸12位於中間缸體13內。
封閉殼體14的底部固定設置有切土裝置。該切土裝置包括切土框架殼體1、切土刀片2、壓入切削桶16，其中切土框架殼體1與封閉殼體14採用支架通過螺栓固定，壓入切削桶16螺紋固定在切土框架殼體上。
測試部分中的位移傳感器，固定於缸體，位移端與活塞軸同步動作，測試部分中的壓力傳感器位於液壓油路輸入端。
本實施例在使用時，在成孔完成的試驗點，壓入本實施例產品，壓入的同時，切土裝置完成土體切削，至設計試驗點位後，先將壓力傳感器、位移傳感器計算機歸零，根據試驗點土層性質設計最大壓力及壓力分級，複合油缸32根據試驗要求分級加壓，加載第一級壓力，液壓油缸作用下載荷板6水平向壓出，同時採集對應位移量，量取不同壓力狀態下土層的橫向變型值，達到穩定要求後自動加載下一級設計荷載，該點滿足試驗要求後，載荷板6收回，本實施例產品提升出孔。
權利要求
1.一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於該試驗儀包括載荷板、加載荷裝置、測試部分、封閉殼體，該殼體與載荷板之間設置有密封裝置，加載荷裝置和測試部分位於封閉殼體內腔，加載荷裝置與載荷板固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於所述的加荷載裝置採用的是由兩個油缸組合構成的複合油缸，其中每一個油缸包括活塞、活塞軸，活塞軸的端部與載荷板固定連接。
3.根據權利要求2所述的一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於所述的活塞軸包括一級活塞軸、二級活塞軸，其中二級活塞軸的端部與載荷板固定連接。
4.根據權利要求2或3所述的一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於所述的固定連接指的通過螺栓將載荷板固定在二級活塞軸頂端。
5.根據權利要求2或3所述的一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於所述的兩個油缸的一級活塞軸位於一中間缸體內。
6.根據權利要求1所述的一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於所述的密封裝置為密封圈。
7.根據權利要求1所述的一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於所述的封閉殼體的底部固定設置有切土裝置。
8.根據權利要求7所述的一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於所述的切土裝置包括切土框架殼體、切土刀片、壓入切削桶，其中切土框架殼體與封閉殼體固定連接，壓入切削桶與切削刀片固定連接在切土框架殼體上。
9.根據權利要求1所述的一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於所述的測試部分包括有位置傳感器，該傳感器固定於缸體，位移端與活塞軸同步動作。
10.根據權利要求1所述的一種深層水平載荷試驗儀，其特徵在於所述的測試部分包括有壓力傳感器，該傳感器位於液壓油路輸入端。
全文摘要
本發明涉及測量儀器類，具體的講是涉及一種深層水平載荷試驗儀，該試驗儀採用液壓驅動分級加壓，載荷板水平向移動，數據採集系統實時採集各級壓力下的變形值，量取不同壓力狀態下土層的橫向變型值，在土層基本處於原始應力狀態下，真實反映土層現場條件下的應力特性。
文檔編號G01V9/00GK1831512SQ20061002549
公開日2006年9月13日 申請日期2006年4月6日 優先權日2006年4月6日
發明者石長禮, 張家峰, 和再鋒 申請人:上海市隧道工程軌道交通設計研究院