一种模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置及安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及工程试验等效模拟技术领域，尤其是涉及一种模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置及安装方法。该模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置，其包括：若干个千斤顶装置、若干个机械传动框架机构以及第一钢板、第二钢板、第三钢板；该装置基于杠杆原理利用千斤顶顶推力通过机械装置传递达到对上覆荷载的等效操作，是一种适用于实体工程试验或室内模型试验的上覆荷载等效装置。解决了上覆荷载因结构监测无法掩埋及因体积和重量限制在工程试验中难以实现等效的难题。该装置采用液压千斤顶为动力源，可通过控制调整千斤顶数量、装置中主体材料的型号规格及螺杆的锚固深度来应对不同的工况。度来应对不同的工况。度来应对不同的工况。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置及安装方法


[0001]本专利技术涉及工程试验等效模拟
，尤其是涉及一种模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置及安装方法。

技术介绍

[0002]目前，随着我国铁路建设的发展，不可避免遇到各种各样大型的复杂地质灾害体，对其整治处理的研究手段包括理论分析、数值计算、室内模型试验、现场实体试验等，其中室内模型试验及现场实体试验不可避免的存在部分上覆荷载无法与原型一致，其中不可避免的原因包括对结构物的监测不能被掩埋、实施难度大、造价高等。
[0003]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置及安装方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置，其包括：
[0006]第一钢板，所述第一钢板搭接在两个混凝土结构的上端面；
[0007]第二钢板，所述第二钢板设置于其中第一个混凝土结构的上端面；
[0008]第三钢板，所述第三钢板设置于其中第一个混凝土结构的上端面，第一个混凝土结构植入有若干个螺杆，所述第三钢板固定在所述螺杆的端部；
[0009]若干个机械传动框架机构，其中，每个机械传动框架机构包括：第一工字钢、第二工字钢、第三工字钢和第四工字钢，所述第一工字钢位于所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板的上方，所述第二工字钢、所述第三工字钢和所述第四工字钢位于所述第一工字钢的下方，且分别与所述第一工字钢垂直设置，所述第二工字钢的底端设置于所述第二钢板上，所述第二工字钢与所述第一工字钢之间预留有空隙，所述第三工字钢的底部通过铰接座设置于所述第三钢板上，所述第三工字钢的顶端与所述第一工字钢连接，所述第四工字钢的底端设置于所述第一钢板上，所述第四工字钢的顶端与所述第一工字钢连接；
[0010]若干个千斤顶装置，每个所述千斤顶装置对应设置于一个机械传动框架机构的所述第二工字钢与所述第一工字钢之间的空隙。
[0011]作为一种进一步的技术方案，所述铰接座包括：底座立板、转动钢板和销轴；
[0012]两个所述底座立板焊接于所述第三钢板；
[0013]所述底座立板上设置有轴孔；
[0014]所述转动钢板设置有轴孔，所述转动钢板设置于所述第三工字钢的底端，所述转动钢板插入至两个所述底座立板之间；
[0015]所述销轴穿装于两个底座立板以及转动钢板的轴孔中。
[0016]作为一种进一步的技术方案，所述第三钢板设置有安装孔，所述第三钢板的安装
孔穿装在植入在混凝土结构的螺杆上，并通过螺帽固定。
[0017]作为一种进一步的技术方案，所述第二钢板、第三钢板分别为条形钢板，所述第一钢板的宽度大于所述第二钢板、第三钢板的宽度。
[0018]作为一种进一步的技术方案，所述千斤顶装置为液压传动结构。
[0019]作为一种进一步的技术方案，若干个所述千斤顶装置之间采用串联线路供油。
[0020]作为一种进一步的技术方案，所述第一工字钢与所述第三工字钢之间连接有角钢支撑结构。
[0021]作为一种进一步的技术方案，所述第一工字钢与所述第四工字钢之间连接有角钢支撑结构。
[0022]第二方面，本专利技术还提供一种根据所述的模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置的安装方法，其包括如下步骤：
[0023]S1、构件预加工：
[0024]按照设计图纸要求加工所需的各种钢材构件，包括：第一钢板、第二钢板、第三钢板、第一工字钢、第二工字钢、第三工字钢、第四工字钢以及铰接座，在对各个钢材构件加工时包括对构件剪裁加工成预设特定形状及在预设特定位置预打孔；
[0025]S2、焊接：
[0026]按照设计图纸，对主体构件进行焊接，包括第一工字钢、第二工字钢、第三工字钢、第四工字钢和铰接座之间的焊接，焊接工艺要求不得出现夹渣、裂纹、气孔、咬边的缺陷；
[0027]S3、钻孔：
[0028]考虑后期钢板构件的安装，在混凝土结构上进行的钻孔要严格按照设计间距施工，最大允许偏差
±
2mm，孔斜每10mm不超过2
°
，成孔后用吹风机清理孔内残渣；
[0029]S4、植入加强螺杆：
[0030]采用自动注射植筋胶，用胶枪先少量的挤掉前面混合不均匀的胶，然后在孔内注胶，保证从孔底至孔口的顺序，胶料应注满孔深的2/3以上，将螺杆旋入钻孔中，并上下抽动几次，最大范围使胶料粘接在螺杆上，等待24小时，期间不能摇动螺杆；
[0031]S5、整体组装：
[0032]利用螺帽将第三钢板固定在植入混凝土结构中的螺杆上，构成整个装置的底座，将两块底座立板焊接在第三钢板上,通过销轴与两个底座立板以及转动钢板的轴孔，按照设计将千斤顶装置安装在对应位置，将多组机械传动框架机构用第二钢板、钢筋焊接成一个整体；
[0033]S6、千斤顶装置顶推：
[0034]千斤顶装置采用液压传动，串联线路供油，以保证每台千斤顶装置输出一致，千斤顶装置输出的荷载就等于另一端第四工字钢对第一钢板的荷载，通过第一钢板把力均匀扩散，以达到等效上覆荷载的目的。
[0035]采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
[0036]本专利技术基于杠杆原理利用千斤顶顶推力通过机械装置传递达到对上覆荷载的等效操作，是一种适用于实体工程试验或室内模型试验的上覆荷载等效装置。解决了上覆荷载因结构监测无法掩埋及因体积和重量限制在工程试验中难以实现等效的难题。该装置采用液压千斤顶为动力源，可通过控制调整千斤顶数量、装置中主体材料的型号规格及螺杆
的锚固深度来应对不同的工况。其结构简单稳定、经济合理、施工方便，受力结构与反力结构在同一侧，实用性较强，为单一荷载工程试验等效模拟这一方面提供了一种简单可行的方法与思路。
[0037]本专利技术具有结构简单、材料常见、经济合理、安装方便可靠、受力结构与反力结构在同一侧等优势，可实现上覆荷载等效模拟。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术实施例提供的模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置的平面示意图；
[0040]图2为本专利技术实施例提供的模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置的断面示意图；
[0041]图3为图1所示的A的局部放大示意图；
[0042]图4为本专利技术实施例提供的铰接座的结构示意图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置，其特征在于，包括：第一钢板，所述第一钢板搭接在两个混凝土结构的上端面；第二钢板，所述第二钢板设置于其中第一个混凝土结构的上端面；第三钢板，所述第三钢板设置于其中第一个混凝土结构的上端面，第一个混凝土结构植入有若干个螺杆，所述第三钢板固定在所述螺杆的端部；若干个机械传动框架机构，其中，每个机械传动框架机构包括：第一工字钢、第二工字钢、第三工字钢和第四工字钢，所述第一工字钢位于所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板的上方，所述第二工字钢、所述第三工字钢和所述第四工字钢位于所述第一工字钢的下方，且分别与所述第一工字钢垂直设置，所述第二工字钢的底端设置于所述第二钢板上，所述第二工字钢与所述第一工字钢之间预留有空隙，所述第三工字钢的底部通过铰接座设置于所述第三钢板上，所述第三工字钢的顶端与所述第一工字钢连接，所述第四工字钢的底端设置于所述第一钢板上，所述第四工字钢的顶端与所述第一工字钢连接；若干个千斤顶装置，每个所述千斤顶装置对应设置于一个机械传动框架机构的所述第二工字钢与所述第一工字钢之间的空隙。2.根据权利要求1所述的模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置，其特征在于，所述铰接座包括：底座立板、转动钢板和销轴；两个所述底座立板焊接于所述第三钢板；所述底座立板上设置有轴孔；所述转动钢板设置有轴孔，所述转动钢板设置于所述第三工字钢的底端，所述转动钢板插入至两个所述底座立板之间；所述销轴穿装于两个底座立板以及转动钢板的轴孔中。3.根据权利要求2所述的模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置，其特征在于，所述第三钢板设置有安装孔，所述第三钢板的安装孔穿装在植入在混凝土结构的螺杆上，并通过螺帽固定。4.根据权利要求1所述的模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置，其特征在于，所述第二钢板、第三钢板分别为条形钢板，所述第一钢板的宽度大于所述第二钢板、第三钢板的宽度。5.根据权利要求1所述的模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置，其特征在于，所述千斤顶装置为液压传动结构。6.根据权利要求5所述的模拟桥梁承台上覆土体荷载的等效施加装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴维洲，张玉芳，张国安，李健，郑昌明，范海明，肖霞林，李伟，李嘉明，王生涛，侯李杰，谢林峰，杨忠民，关岩鹏，刘洪瑜，马贤杰，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：