一种围护管桩和地下管幕力学性能试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，包括固定装置、加载装置、应变片以及采集装置；固定装置包括两个承台以及两个夹具，夹具包括上夹持部和下夹持部，上夹持部和下夹持部用于从沿左右向延伸的待试验件上下两侧进行夹持，上夹持部与下夹持部可拆卸连接，以将待试验件左右两端分别可拆卸固定于两个夹具内，两个夹具分别固定于两个承台上，以使待试验件中部悬空设置；加载装置的加压部与待试验件中部相对，对待试验件中部施加向下的压力，应变片贴在待试验件的管桩和锁扣表面，采集装置与应变片连接，用于测量管桩和锁扣的应变。本实用新型专利技术提出的技术方案可研究待试验件的整体横向刚度、锁扣和待试验件的极限抗弯强度。

【技术实现步骤摘要】
一种围护管桩和地下管幕力学性能试验装置
本技术涉及地下工程
，尤其涉及一种围护管桩和地下管幕力学性能试验装置。
技术介绍
我国城市化进程速度不断加快，高层建筑工程、地铁车站建设、空防工程、隧道工程、矿山地下工程等都出现了大量临时围护工程，管桩由于机械化施工速度快，扰动小，可重复利用等优点，已经成为一种被广泛认可的围护形式。同时为了增强管桩围护结构的抗渗性能，解决地下水对施工带来的困扰，各种的锁扣应运而生，组成了现有的管桩围护体系。然而现有的待试验件试验装置多倾向于将待试验件管桩作为试验对象，而不考虑管桩与锁扣的变形差异引起的锁扣相互作用对围护体系的影响，且现有的试验装置多为测试围护体系抗压性能，少有研究围护体系抗弯性能的装置。而在实际工况中管桩与锁扣的非协调弯曲变形，导致锁扣处发生渗漏，从而对施工造成不利影响。因此急需一种既能研究锁扣变形又能测试管桩围护结构抗弯性能的试验装置。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的实施例提供了一种围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，旨在研究待试验件的整体横向刚度、锁扣和待试验件的极限抗弯强度。本技术的实施例提供一种围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，包括固定装置、加载装置、应变片以及采集装置；所述固定装置包括两个承台以及两个夹具，所述夹具包括上夹持部和下夹持部，所述上夹持部和所述下夹持部用于从沿左右向延伸的待试验件上下两侧进行夹持，所述上夹持部与所述下夹持部可拆卸连接，以将所述待试验件左右两端分别可拆卸固定于两个所述夹具内，两个所述夹具分别固定于两个所述承台上，以使所述待试验件中部悬空设置；所述加载装置的加压部用于与所述待试验件中部相对，对所述待试验件中部施加向下的压力，所述应变片用于贴在所述待试验件的管桩和锁扣表面，所述采集装置与所述应变片连接，用于测量管桩和锁扣的应变。进一步地，所述上夹持部底部向上凹陷形成与所述待试验件顶部相适配的上凹槽，所述下夹持部顶部向下凹陷形成与所述待试验件底部相适配的下凹槽，所述上凹槽与所述下凹槽形成避让所述待试验件的让位空间，以使所述上夹持部底部与所述下夹持部顶部相抵接；和/或，所述围护管桩和地下管幕力学性能试验装置包括多个夹具，所述夹具可拆卸安装于所述承台上，多个所述夹具的尺寸不同，用于与不同大小的所述待试验件相适配。进一步地，还包括反力架，所述加载装置可在左右向移动安装于所述反力架上。进一步地，还包括安装梁以及安装板，所述安装梁沿左右向延伸，固定于所述反力架上，所述安装梁上设有多个在左右向间隔设置的安装孔，所述安装板上设有第一配合孔，所述安装孔与所述第一配合孔通过固定螺栓连接，所述加载装置固定于所述安装板上。进一步地，还包括，所述安装孔为条形孔，且沿左右向延伸；和/或，所述安装梁上贯穿设有穿孔，所述穿孔用于所述加载装置穿过，所述安装梁位于所述穿孔的前后两侧均设有多个所述安装孔，所述安装板沿前后向延伸，所述安装板前后两端贯穿有所述第一配合孔，所述安装板的第一配合孔分别与一所述安装孔通过所述固定螺栓固定。进一步地，所述加载装置包括加压机构、传力杆以及加压块；所述加压块顶部通过所述传力杆与所述加压机构相连，所述加压块底部用于与所述待试验件顶部相抵接，所述加压块在前后向的宽度大于或等于所述待试验件在前后向的宽度。进一步地，所述加压块包括两个沿前后向延伸呈条状设置的左加压条和右加压条，所述左加压条和所述右加压条之间通过连接杆连接，所述连接杆顶部与所述传力杆下端连接，所述左加压条和所述右加压条在前后向的宽度大于或等于所述待试验件在前后向的宽度。进一步地，所述左加压条和所述右加压条底部向上凹陷设有与所述待试验件顶部相适配的配合凹槽。进一步地，包括多个加压块，所述加压块与所述传力杆下端可拆卸连接，多个所述加压块的尺寸不同，用于与不同大小的所述待试验件相适配。进一步地，所述加压机构为千斤顶，所述传力杆上端与所述千斤顶螺纹连接，所述传力杆下端与所述加压块螺纹连接。本技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：1、现有的试验装置只研究单个管桩的横向刚度，而对于待试验件组合结构只将各个部件的刚度相加再根据经验乘以一个系数，无法精确的计算出管桩与锁扣之间的相互作用对待试验件横向刚度的影响，本技术可以通过测试，可得到具有管桩和锁扣的待试验件的整体横向刚度，使围护设计的参数更加准确。2、现有的试验装置在研究管桩时，往往将管桩作为主要研究对象，而忽视了锁扣的变形，而实际工程中又往往是锁扣与管桩的非协调变形导致发生渗水等一系列问题。本技术可以准确的测试出在不同荷载下锁扣的变形程度和锁扣的极限抗弯强度，为现场施工提供更加准确的数据支撑。3、现有的试验装置往往只测试单根管桩的极限抗弯强度，而不考虑锁扣的相互作用对待试验件整体的极限抗弯强度的影响，不同的带锁扣管桩围护体系对应着不同的施工成本，本技术可以测试出不同管桩和不同锁扣形成的待试验件的极限抗弯强度与造价之比，得到最优性价比的待试验件。附图说明图1是待试验件安装于本技术提供的围护管桩和地下管幕力学性能试验装置一实施例的结构示意图；图2是图1中A处的放大示意图；图3是图1中反力架和底座的结构示意图；图4是图1中加压块的结构示意图；图5是图1中加压机构、安装梁和安装板一视角的结构示意图；图6是图1中加压机构、安装梁和安装板另一视角的结构示意图；图7是图6中B处的放大示意图。图中：待试验件100、管桩101、锁扣102、固定装置1、承台11、夹具12、上夹持部12a、下夹持部12b、上凹槽12c、下凹槽12d、加载装置2、加压机构21、传力杆22、加压块23、左加压条23a、右加压条23b、连接杆23c、配合凹槽23d、反力架3、立柱31、第一定位孔31a、横梁32、底座4、安装梁5、安装孔51、穿孔52、安装板6、第一配合孔61、固定螺栓7、定位螺栓71、控制机箱8、计算机9。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地描述。请参见图1和图2，本技术提供的围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，可以分别以围护管桩和地下管幕为试验对象，由于地下管幕的结构和围护管桩的结构相似，下文中将围护管桩或地下管幕称为待试验件，待试验件100包括多个在前后向并行设置的管桩101、多个管桩101沿左右向延伸，相邻管桩101之间通过锁扣102连接。本技术的实施例提供的围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，包括固定装置1、加载装置2、应变片以及采集装置。所述固定装置1包括两个承台11以及两个夹具12，所述夹具12包括上夹持部12a和下夹持部12b，所述上夹持部12a和所述下夹持部12b用于从沿左右向延伸的待试验件100上下两侧进行夹持，所述上夹持部12a与所述下夹持部12b可拆卸连接(本实施例中，上夹持部12a和下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，其特征在于，包括固定装置、加载装置、应变片以及采集装置；/n所述固定装置包括两个承台以及两个夹具，所述夹具包括上夹持部和下夹持部，所述上夹持部和所述下夹持部用于从沿左右向延伸的待试验件上下两侧进行夹持，所述上夹持部与所述下夹持部可拆卸连接，以将所述待试验件左右两端分别可拆卸固定于两个所述夹具内，两个所述夹具分别固定于两个所述承台上，以使所述待试验件中部悬空设置；/n所述加载装置的加压部用于与所述待试验件中部相对，对所述待试验件中部施加向下的压力，所述应变片用于贴在所述待试验件的管桩和锁扣表面，所述采集装置与所述应变片连接，用于测量管桩和锁扣的应变。/n

【技术特征摘要】
1.一种围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，其特征在于，包括固定装置、加载装置、应变片以及采集装置；
所述固定装置包括两个承台以及两个夹具，所述夹具包括上夹持部和下夹持部，所述上夹持部和所述下夹持部用于从沿左右向延伸的待试验件上下两侧进行夹持，所述上夹持部与所述下夹持部可拆卸连接，以将所述待试验件左右两端分别可拆卸固定于两个所述夹具内，两个所述夹具分别固定于两个所述承台上，以使所述待试验件中部悬空设置；
所述加载装置的加压部用于与所述待试验件中部相对，对所述待试验件中部施加向下的压力，所述应变片用于贴在所述待试验件的管桩和锁扣表面，所述采集装置与所述应变片连接，用于测量管桩和锁扣的应变。


2.如权利要求1所述的围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，其特征在于，所述上夹持部底部向上凹陷形成与所述待试验件顶部相适配的上凹槽，所述下夹持部顶部向下凹陷形成与所述待试验件底部相适配的下凹槽，所述上凹槽与所述下凹槽形成避让所述待试验件的让位空间，以使所述上夹持部底部与所述下夹持部顶部相抵接；和/或，
所述围护管桩和地下管幕力学性能试验装置包括多个夹具，所述夹具可拆卸安装于所述承台上，多个所述夹具的尺寸不同，用于与不同大小的所述待试验件相适配。


3.如权利要求1所述的围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，其特征在于，还包括反力架，所述加载装置可在左右向移动安装于所述反力架上。


4.如权利要求3所述的围护管桩和地下管幕力学性能试验装置，其特征在于，还包括安装梁以及安装板，所述安装梁沿左右向延伸，固定于所述反力架上，所述安装梁上设有多个在左右向间隔设置的安装孔，所述安装板上设有第一配合孔，所述安装孔与所述第一配合孔通过固定螺栓连接，所述加载装置固定于所述安装板上。


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【专利技术属性】
技术研发人员：邓成龙，梁荣柱，向黎明，韦实，吴文兵，康成，方宇翔，霍利朋，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：湖北;42