本發(fā)明涉及一種自平衡法用環(huán)形荷載箱。

背景技術(shù)：

自平衡測試技術(shù)是近年來在國內(nèi)外迅速發(fā)展并推廣使用的一種基礎(chǔ)承載力新型測試技術(shù)，它能有效地解決傳統(tǒng)試驗(yàn)方法難以解決的諸如水上試樁、狹長場地試樁、大直徑深長灌注樁承載力檢測等工程技術(shù)難題，并以省時(shí)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)而受到工程界青睞。與堆載法和錨樁法不同的是，自平衡法將加載裝置設(shè)置在基礎(chǔ)底部或中下部，使基礎(chǔ)上部和下部互為反力系統(tǒng)，這樣可不受場地限制，并大幅度提高測試噸位。常規(guī)荷載箱內(nèi)部實(shí)心，不能直接用于沉井自平衡測試，而且由于沉井尺寸巨大，荷載箱通常為工廠預(yù)制，對于大尺寸荷載箱而言，運(yùn)輸又成為另一難題。

現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為cn103147465a的專利文獻(xiàn)公開了一種用于沉井自平衡法測試的荷載箱，其技術(shù)方案記載了：包括載荷箱體、液壓油缸、與液壓油缸順次相連的液壓油管和液壓加載裝置；所述載荷箱體包括上環(huán)形鋼板、下環(huán)形鋼板、外環(huán)形擋板、內(nèi)環(huán)形擋板，其中，上環(huán)形鋼板和下環(huán)形鋼板上下相對設(shè)置，內(nèi)環(huán)形擋板和外環(huán)形擋板分別設(shè)在上環(huán)形鋼板和下環(huán)形鋼板的內(nèi)側(cè)和外圍，且與上環(huán)形鋼板和下環(huán)形鋼板構(gòu)成密閉的箱體,當(dāng)液壓油缸預(yù)加載時(shí)，上環(huán)形鋼板和下環(huán)形鋼板可各自上下移動；所述液壓油缸設(shè)在載荷箱體內(nèi)，液壓油缸的底部固連在下環(huán)形鋼板上，液壓油缸的活塞與上環(huán)形鋼板接觸；所述用于沉井自平衡法測試的荷載箱還包括用來測試上環(huán)形鋼板和下環(huán)形鋼板位移的位移傳遞裝置。本發(fā)明具有可靠性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。然而該技術(shù)方案中，任然存在著缺陷：1、油缸的有效面積小，相同承載力的情況下荷載箱工作壓力較高，接觸面的壓強(qiáng)大于或接近當(dāng)時(shí)混凝土強(qiáng)度時(shí)，容易導(dǎo)致接觸面的混凝土破碎，產(chǎn)生虛假位移量；2、該技術(shù)方案總體高度較高，檢測完成后注漿空間大，注漿效果不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種自平衡法用環(huán)形荷載箱。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種自平衡法用環(huán)形荷載箱，包括上環(huán)形鋼板、下環(huán)形鋼板、外環(huán)形擋板、內(nèi)環(huán)形擋板和壓力裝置，所述壓力裝置包括若干個(gè)環(huán)形油腔膨脹單元，若干個(gè)環(huán)形油腔膨脹單元上下疊合且相互連通，位于最上方的環(huán)形油腔膨脹單元的上表面與上環(huán)形鋼板的下表面連接，且可與液壓加載裝置連接，位于最下方的環(huán)形油腔膨脹單元的下表面與下環(huán)形鋼板的上表面連接；上環(huán)形鋼板、下環(huán)形鋼板、外環(huán)形擋板和壓力裝置之間形成外環(huán)形填充腔，上環(huán)形鋼板、下環(huán)形鋼板、內(nèi)環(huán)形擋板和壓力裝置之間形成內(nèi)環(huán)形填充腔；所述環(huán)形荷載箱上還設(shè)有注漿閥塊，所述注漿閥塊具有相互導(dǎo)通的注漿口、管腔、出漿口一和出漿口二，所述出漿口一和出漿口二分別與外環(huán)形填充腔和內(nèi)環(huán)形填充腔連通；上環(huán)形鋼板、下環(huán)形鋼板、外環(huán)形擋板、內(nèi)環(huán)形擋板、若干個(gè)環(huán)形油腔膨脹單元同軸設(shè)置。

通過上述技術(shù)方案，壓力裝置直接由多個(gè)環(huán)形注油膨脹單元疊加而成，省去了現(xiàn)有技術(shù)中需要設(shè)置多個(gè)油缸的步驟和成本；環(huán)形注油膨脹單元與上環(huán)形鋼板和下環(huán)形鋼板之間為環(huán)形面接觸，且為同軸設(shè)置，一方面，使得環(huán)形注油膨脹單元與上環(huán)形鋼板和下環(huán)形鋼板之間的接觸面積有效增加，提升了荷載箱整體的承載能力，另一方面，使得上環(huán)形鋼板和下環(huán)形鋼板的受力較為均勻，避免了局部壓強(qiáng)較高，將接觸面的混凝土破碎的情況，從而避免了虛假位移的發(fā)生；利用環(huán)形注油膨脹單元替代液壓油缸后，可降低位移高度，減小注漿空間，以增加注漿的穩(wěn)定性；當(dāng)環(huán)形荷載箱測試完成后，通過注漿閥塊可向內(nèi)環(huán)形填料腔和外環(huán)形填料腔中通入漿料，使得該漿料與環(huán)形荷載箱外部的漿料融合凝固，所以起到更為穩(wěn)定的效果。

優(yōu)選的，每個(gè)所述的環(huán)形油腔膨脹單元均包括上環(huán)形固定板、下環(huán)形固定板、外圈和內(nèi)圈，所述上環(huán)形固定板和下環(huán)形固定板均開設(shè)有環(huán)形孔，所述外圈和內(nèi)圈均可發(fā)生形變且截面均為u形，所述上環(huán)形固定板和下環(huán)形固定板上下相對設(shè)置，所述外圈連接于上環(huán)形固定板和下環(huán)形固定板的外側(cè)，所述內(nèi)圈連接于上環(huán)形固定板和下環(huán)形固定板的內(nèi)側(cè)，所述上環(huán)形固定板、下環(huán)形固定板、外圈和內(nèi)圈同軸設(shè)置，且相互之間形成充油腔。

優(yōu)選的，所述外圈和內(nèi)圈均包括上環(huán)形連接板、下環(huán)形連接板和弧形形變板，所述弧形形變板的兩側(cè)分別連接于上環(huán)形連接板和下環(huán)形連接板的側(cè)面，所述上環(huán)形連接板的下表面焊接于上環(huán)形固定板的上表面，所述下環(huán)形連接板的上表面焊接于下環(huán)形固定板的上表面。

優(yōu)選的，還包括具有注油孔的環(huán)形注油蓋板，所述環(huán)形注油蓋板承接上下相鄰的兩個(gè)環(huán)形油腔膨脹單元。

優(yōu)選的，所述環(huán)形注油蓋板的截面呈階梯狀且分為上環(huán)板和下環(huán)板，所述下環(huán)板的上表面和與其上方銜接的環(huán)形油腔膨脹單元中下環(huán)形固定板的下表面連接，所述下環(huán)板的下表面和與其下方銜接的環(huán)形油腔膨脹單元中上環(huán)形固定板的上表面連接，所述上環(huán)板進(jìn)入與其上方銜接的環(huán)形油腔膨脹單元中下環(huán)形固定板的環(huán)形孔中。

通過上述技術(shù)方案，上述結(jié)構(gòu)所形成的壓力裝置不但成本低，而且還能對上環(huán)形鋼板和下環(huán)形鋼板起到更為穩(wěn)定的支撐效果；每個(gè)環(huán)形注油膨脹單元中的上環(huán)形固定板、下環(huán)形固定板、環(huán)形注油蓋板的設(shè)置，有效的保證了整個(gè)環(huán)形注油膨脹單元及由多個(gè)環(huán)形注油膨脹單元組成的壓力單元的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使其只能發(fā)生軸向的膨脹位移，內(nèi)圈和外圈的弧形形變板保證了每個(gè)環(huán)形注油膨脹單元均具有膨脹的空間。

優(yōu)選的，還包括上位移管和下位移管，所述上位移管連接于上環(huán)形鋼板的上表面，所述下位移管穿過上環(huán)形鋼板連接于下環(huán)形鋼板上。

優(yōu)選的，所述上位移管和下位移管上分別設(shè)有上保護(hù)套和下保護(hù)套。

通過上述技術(shù)方案，通過上位移管和下位移管可有效的檢測出，在加載壓力的情況下，上環(huán)形固定板和下環(huán)形固定板的位移量；上保護(hù)套和下保護(hù)套的設(shè)置，可對上位移管和下位移管起到有效的保護(hù)作用，防止上位移管和下位移管與量料凝固的情況。

優(yōu)選的，所述上環(huán)形鋼板的上表面上設(shè)有吊環(huán)。

通過上述技術(shù)方案，通過該吊環(huán)可將其方便的吊起，便于安裝、運(yùn)輸。

優(yōu)選的，所述注漿口上設(shè)有注漿管，所述注漿管中設(shè)有堵頭。

通過上述技術(shù)方案，通過注漿管方便與外界部件的連接，堵頭可起到密封保護(hù)的作用，防止雜物進(jìn)入到環(huán)形注漿蓋板中；當(dāng)不需要使用時(shí)，可將注漿管堵住，當(dāng)需要使用時(shí)可將其取出，接上連接管。

附圖說明

圖1為本發(fā)明自平衡法用環(huán)形荷載箱的剖視圖；

圖2為本發(fā)明自平衡法用環(huán)形荷載箱的俯視圖；

圖3為本發(fā)明中下位移管的剖視圖；

圖4為圖1中a部放大圖。

具體實(shí)施方式

通過圖1至圖4對本發(fā)明自平衡法用環(huán)形荷載箱作進(jìn)一步的說明。

一種自平衡法用環(huán)形荷載箱，包括上環(huán)形鋼板1、下環(huán)形鋼板2、外環(huán)形擋板4、內(nèi)環(huán)形擋板5和壓力裝置3。上環(huán)形鋼板1和下環(huán)形鋼板2上下相對設(shè)置，且中心位置處均開設(shè)有中心孔，以供注漿管11穿過。外環(huán)形擋板4連接于上環(huán)形鋼板1和下環(huán)形鋼板2的外邊緣位置處，內(nèi)環(huán)形擋板5連接于上環(huán)形鋼板1和下環(huán)形鋼板2的內(nèi)邊緣位置處，即中心孔位置處，此處需說明的是，外環(huán)形擋板4的上端、內(nèi)環(huán)形擋板5的上端與上環(huán)形鋼板1的下表面之間為完全焊接，外環(huán)形擋板4的下端、內(nèi)環(huán)形擋板5的下端與下環(huán)形鋼板2的上表面之間為點(diǎn)焊，所以當(dāng)壓力裝置3加壓膨脹時(shí)，點(diǎn)焊處均斷開。所述壓力裝置3包括若干個(gè)環(huán)形油腔膨脹單元，本發(fā)明中具有四個(gè)，若干個(gè)環(huán)形油腔膨脹單元上下疊合且相互連通，位于最上方的環(huán)形油腔膨脹單元的上表面與上環(huán)形鋼板1的下表面焊接，且可與液壓加載裝置連接，位于最下方的環(huán)形油腔膨脹單元的下表面與下環(huán)形鋼板2的上表面焊接；上環(huán)形鋼板1、下環(huán)形鋼板2、外環(huán)形擋板4和壓力裝置3之間形成外環(huán)形填充腔13，上環(huán)形鋼板1、下環(huán)形鋼板2、內(nèi)環(huán)形擋板5和壓力裝置3之間形成內(nèi)環(huán)形填充腔14；所述環(huán)形荷載箱上還焊接注漿閥塊6，所述注漿閥塊6具有相互導(dǎo)通的注漿口64、管腔61、出漿口一63和出漿口二62，所述出漿口一63和出漿口二62分別與外環(huán)形填充腔13和內(nèi)環(huán)形填充腔14連通；上環(huán)形鋼板1、下環(huán)形鋼板2、外環(huán)形擋板4、內(nèi)環(huán)形擋板5、若干個(gè)環(huán)形油腔膨脹單元同軸設(shè)置。

進(jìn)一步的，每個(gè)所述的環(huán)形油腔膨脹單元均包括上環(huán)形固定板32、下環(huán)形固定板33、外圈35和內(nèi)圈31。所述上環(huán)形固定板32和下環(huán)形固定板33上均開設(shè)有環(huán)形孔，環(huán)形孔與上環(huán)形固定板32同軸。所述外圈35和內(nèi)圈31均可發(fā)生形變且截面均為u形，外圈35的u形口朝內(nèi)，內(nèi)圈31的u形口朝外，所述上環(huán)形固定板32和下環(huán)形固定板33上下相對設(shè)置，所述外圈35連接于上環(huán)形固定板32和下環(huán)形固定板33的外側(cè)，所述內(nèi)圈31連接于上環(huán)形固定板32和下環(huán)形固定板33的內(nèi)側(cè)，所述上環(huán)形固定板32、下環(huán)形固定板33、外圈35和內(nèi)圈31同軸設(shè)置，且相互之間形成充油腔。所述外圈35和內(nèi)圈31均包括上環(huán)形連接板311、下環(huán)形連接板312和弧形形變板313，上環(huán)形連接板311、下環(huán)形連接板312和弧形形變板313一體成型，所述弧形形變板313的兩側(cè)分別連接于上環(huán)形連接板311和下環(huán)形連接板312的側(cè)面，所述上環(huán)形連接板311的下表面焊接于上環(huán)形固定板32的上表面，所述下環(huán)形連接板312的上表面焊接于下環(huán)形固定板33的下表面；還包括具有注油孔341的環(huán)形注油蓋板34，所述環(huán)形注油蓋板34承接連通上下相鄰的兩個(gè)環(huán)形油腔膨脹單元。所述環(huán)形注油蓋板34的截面呈階梯狀且分為上環(huán)板342和下環(huán)板343，所述下環(huán)板343的上表面和與其上方銜接的環(huán)形油腔膨脹單元中下環(huán)形固定板33的下表面焊接，所述下環(huán)板343的下表面和與其下方銜接的環(huán)形油腔膨脹單元中上環(huán)形固定板32的上表面焊接，所述上環(huán)板342進(jìn)入與其上方銜接的環(huán)形油腔膨脹單元中下環(huán)形固定板33的環(huán)形孔中，每相鄰的一組上環(huán)形連接板311和下環(huán)形連接板312均位于每相鄰的上環(huán)形固定板32和下環(huán)形固定板33之間，以增加壓力裝置3的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，上環(huán)形固定板32和下環(huán)形固定板33均為鋼板；當(dāng)向油腔中沖油時(shí)，可使弧形形變板313慢慢伸直，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)壓力裝置3的軸向位移。

進(jìn)一步的，還包括上位移管8和下位移管9，所述上位移管8焊接于上環(huán)形鋼板1的上表面，所述下位移管9穿過上環(huán)形鋼板1焊接于下環(huán)形鋼板2上。所述上位移管8和下位移管9上分別設(shè)有上保護(hù)套和下保護(hù)套10。

進(jìn)一步的，所述上環(huán)形鋼板1的上表面上設(shè)有吊環(huán)7。

進(jìn)一步的，所述注漿口64上設(shè)有注漿管11，所述注漿管11中設(shè)有堵頭12。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。