專利名稱：輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輸變電工程技術(shù)，尤其涉及一種輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
地基基礎(chǔ)是如輸變電工程等土木工程的一個(gè)重要組成部分。在輸變電工程技術(shù)領(lǐng)域中，地基基礎(chǔ)具有明顯的行業(yè)特點(diǎn)(I)輸電線路距離長(zhǎng)、跨越區(qū)域廣、沿途地形與地質(zhì)條件復(fù)雜、地基土物理力學(xué)性質(zhì)差異性大，設(shè)計(jì)和施工中需考慮的邊界條件較多。(2)地基基礎(chǔ)所承受的荷載特性復(fù)雜，基礎(chǔ)在承受拉/壓交變荷載作用的同時(shí)，也承受著較大的水平荷載作用。通常情況下，抗拔和抗傾覆穩(wěn)定性是輸電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的控制條件。而建筑等行業(yè)一般建筑物結(jié)構(gòu)的自重大，基礎(chǔ)主要受下壓力作用，基礎(chǔ)的抗壓穩(wěn)定性通常是其設(shè)計(jì)的主要控制條件，這與輸電線路基礎(chǔ)差異較大。因此，輸電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)既要滿足上拔穩(wěn)定性、下壓穩(wěn)定性又要滿足傾覆穩(wěn)定性的要求。既要利用土的地耐力承受壓力，又要利用土的重力和自身強(qiáng)度抵抗上拔力，只有極大限度發(fā)揮地基承載力特性，才能設(shè)計(jì)出最優(yōu)的線路基礎(chǔ)。(3)地基基礎(chǔ)施工現(xiàn)場(chǎng)具有分散性，且受地形、地質(zhì)、運(yùn)輸條件等限制和影響。(4)地基基礎(chǔ)分布“點(diǎn)多面廣”，而且所處位置情況復(fù)雜，地質(zhì)勘測(cè)資料有限，且比較粗淺，對(duì)地基土地質(zhì)資料的掌握難以做到準(zhǔn)確可靠。(5)由于架空輸電線路等輸變電工程地基基礎(chǔ)呈點(diǎn)、線分布，所處位置的地形地貌情況復(fù)雜，傳統(tǒng)建筑地基基礎(chǔ)的檢測(cè)方法與手段的應(yīng)用會(huì)受到不同程度的限制，輸變電工程地基基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)與檢測(cè)水平在一定程度上落后于其它行業(yè)。因此，對(duì)輸變電工程等工程地基基礎(chǔ)進(jìn)行加載試驗(yàn)研究，有利于根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際環(huán)境的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，以提高地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的可靠性。但是，現(xiàn)有技術(shù)中缺少針對(duì)上述輸變電工程地基基礎(chǔ)的專用加載試驗(yàn)系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容在下文中給出關(guān)于本實(shí)用新型的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本實(shí)用新型的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本實(shí)用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實(shí)用新型的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本實(shí)用新型的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。本實(shí)用新型提供一種輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程地基基礎(chǔ)進(jìn)行垂直和/或水平加載試驗(yàn)。本實(shí)用新型提供一種輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括用于設(shè)置待進(jìn)行加載試驗(yàn)的地基基礎(chǔ)的試驗(yàn)槽，以及用于向所述地基基礎(chǔ)加載的加載系統(tǒng)；[0013]所述加載系統(tǒng)包括垂直加載系統(tǒng)，和/或，水平加載系統(tǒng)；所述垂直加載系統(tǒng)包括平行間隔設(shè)置的兩個(gè)垂直加載主梁，各所述垂直加載主梁具有II形結(jié)構(gòu)且橫跨所述試驗(yàn)槽的兩個(gè)相對(duì)側(cè)；垂直加載連接梁，橫跨設(shè)置在兩個(gè)所述垂直加載主梁上；以及垂直加載設(shè)備，設(shè)置在所述垂直加載連接梁上且與所述垂直加載連接梁垂直，用于向所述地基基礎(chǔ)施加垂直加載力；所述水平加載系統(tǒng)包括水平反力梁，位于所述試驗(yàn)槽的表面且與所述垂直加載主梁平行；以及水平加載設(shè)備，設(shè)置在所述水平反力梁上且與所述水平反力梁垂直，用于向所述地基基礎(chǔ)施加水平加載力。本實(shí)用新型提供的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，可將待進(jìn)行加載試驗(yàn)的地基基礎(chǔ)設(shè)置在試驗(yàn)槽中，通過垂直加載系統(tǒng)對(duì)地基基礎(chǔ)施加垂直加載力以進(jìn)行垂直加載試驗(yàn)，和/或，通過水平加載系統(tǒng)對(duì)地基基礎(chǔ)施加水平加載力以進(jìn)行水平加載試驗(yàn)。通過對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行垂直加載和/或水平加載試驗(yàn)研究，有利于根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際環(huán)境的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，進(jìn)而有利于提高地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的可靠性。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的上拔加載試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的下壓加載試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的水平加載試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例五提供的上拔加載和水平加載的組合試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例六提供的下壓加載和水平加載的組合試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)系統(tǒng)可進(jìn)行的加載試驗(yàn)以及可測(cè)試的參數(shù)示例。附圖標(biāo)記1-試驗(yàn)槽；4-地基基礎(chǔ)；22-垂直加載連接梁；23-垂直加載設(shè)備；31-水平反力梁；32-水平加載設(shè)備；211-橫梁；212-立柱；231-第一液壓千斤頂；232-第一油泵；233-第一壓力傳感器；5_計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；321-第二液壓千斤頂； 322-第二油泵；323-第二壓力傳感器。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型以下實(shí)施例的序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)包括試驗(yàn)槽I以及加載系統(tǒng)。試驗(yàn)槽I用于設(shè)置待進(jìn)行加載試驗(yàn)的地基基礎(chǔ)，如試驗(yàn)槽I可為矩形試驗(yàn)槽，槽內(nèi)設(shè)置有用來提供和模擬地基基礎(chǔ)周圍介質(zhì)的抗力的土體，待加載的地基基礎(chǔ)4底部可埋設(shè)土體中且地基基礎(chǔ)4的頂部露出土體表面。加載系統(tǒng)用于向地基基礎(chǔ)4加載。根據(jù)向地基基礎(chǔ)4所需加載的力不同,加載系統(tǒng)可包括垂直加載系統(tǒng)，和/或，水平加載系統(tǒng)。垂直加載系統(tǒng)用于向地基基礎(chǔ)4施加垂直加載力。垂直加載系統(tǒng)可包括平行間隔設(shè)置的兩個(gè)垂直加載主梁，各垂直加載主梁具有II形結(jié)構(gòu)且橫跨試驗(yàn)槽I的兩個(gè)相對(duì)側(cè)；垂直加載連接梁22，橫跨設(shè)置在兩個(gè)垂直加載主梁上；以及垂直加載設(shè)備23，設(shè)置在垂直加載連接梁22上且與垂直加載連接梁22垂直，用于向地基基礎(chǔ)4施加垂直加載力。水平加載系統(tǒng)用于向地基基礎(chǔ)4施加水平加載力。水平加載系統(tǒng)包括水平反力梁31，位于試驗(yàn)槽I的表面且與垂直加載主梁平行；以及水平加載設(shè)備32，設(shè)置在水平反力梁31上且與水平反力梁31垂直，用于向地基基礎(chǔ)4施加水平加載力。本實(shí)施例提供的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，可將待進(jìn)行加載試驗(yàn)的地基基礎(chǔ)設(shè)置在試驗(yàn)槽中，通過垂直加載系統(tǒng)對(duì)地基基礎(chǔ)施加垂直加載力以進(jìn)行垂直加載試驗(yàn)，和/或，通過水平加載系統(tǒng)對(duì)地基基礎(chǔ)施加水平加載力以進(jìn)行水平加載試驗(yàn)。通過對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行垂直加載和/或水平加載試驗(yàn)研究，有利于根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際環(huán)境的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，進(jìn)而有利于提高地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的可靠性?？蛇x的，如圖2所不,垂直加載系統(tǒng)中，每個(gè)垂直加載主梁包括一橫梁211和兩根立柱212，兩根立柱212分別設(shè)置在試驗(yàn)槽I的兩個(gè)相對(duì)側(cè)，橫梁211橫跨在兩個(gè)立柱212上，垂直加載連接梁22橫跨設(shè)置在兩個(gè)橫梁211的頂部。工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)系統(tǒng)如此設(shè)置，可對(duì)地基基礎(chǔ)施加垂直向上的加載力即上拔力，以進(jìn)行地基基礎(chǔ)的上拔加載試驗(yàn)。可選的，垂直加載設(shè)備可包括第一液壓千斤頂231，設(shè)置在垂直加載連接梁22上且與垂直加載連接梁22垂直；以及，第一油泵232，與第一液壓千斤頂231連接，用于為第一液壓千斤頂231提供內(nèi)部油壓力?？蛇x的，如圖3所不,垂直加載系統(tǒng)中，每個(gè)垂直加載主梁包括一橫梁211和兩根立柱212，兩根立柱212分別設(shè)置在試驗(yàn)槽I的兩個(gè)相對(duì)側(cè)，橫梁211橫跨在兩個(gè)立柱212上，垂直加載連接梁22橫跨設(shè)置在兩個(gè)橫梁211的底部。工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)系統(tǒng)如此設(shè)置，可對(duì)地基基礎(chǔ)施加垂直向下的加載力即下拔力，以進(jìn)行地基基礎(chǔ)的下壓加載試驗(yàn)?？蛇x的，垂直加載設(shè)備可包括第一液壓千斤頂231，設(shè)置在垂直加載連接梁22上且與垂直加載連接梁22垂直；以及，第一油泵232，與第一液壓千斤頂231連接，用于為第一液壓千斤頂231提供內(nèi)部油壓力。在對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行上拔加載試驗(yàn)(圖2)或下壓加載試驗(yàn)(圖3)的加載系統(tǒng)還可包括第一壓力傳感器233和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5。第一壓力傳感器233的數(shù)量可以為一個(gè)或多個(gè)。每個(gè)第一壓力傳感器233與第一油泵232連接，用于測(cè)量232第一油泵提供給第一液壓千斤頂231的內(nèi)部油壓力。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5分別與第一壓力傳感器233和第一油泵232連接，用于采集第一壓力傳感器233的測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)第一壓力傳感器233的測(cè)量數(shù)據(jù)控制第一油泵232的電機(jī)啟停，以使第一油泵232向第一液壓千斤頂231提供的內(nèi)部油壓力保持在預(yù)設(shè)油壓范圍。試驗(yàn)過程中，可根據(jù)試驗(yàn)荷載進(jìn)行預(yù)先分級(jí)和允許掉載量，通過第一壓力傳感器傳遞的信號(hào)控制第一油泵的電機(jī)的啟停。如果實(shí)際加載量達(dá)到預(yù)設(shè)加載級(jí)別時(shí)，可保持第一油泵向第一液壓千斤頂提供的內(nèi)部油壓力；如果實(shí)際加載量小于預(yù)設(shè)加載級(jí)別，可增加第一油泵向第一液壓千斤頂提供的內(nèi)部油壓力，由此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒載、自動(dòng)補(bǔ)載功能?？蛇x的，如圖4所示，水平加載系統(tǒng)中，水平加載設(shè)備可包括第二液壓千斤頂321和第二油泵322。第二液壓千斤頂321可設(shè)置在水平反力梁31上且與水平反力梁31垂直。第二油泵322與第二液壓千斤頂321連接，用于為第二液壓千斤頂321提供內(nèi)部油壓力。工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)系統(tǒng)如此設(shè)置，可對(duì)地基基礎(chǔ)施加水平方向的加載力即水平加載力，以進(jìn)行地基基礎(chǔ)的水平加載試驗(yàn)?？蛇x的，輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還可包括第二壓力傳感器323和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5。第二壓力傳感器323的數(shù)量可為一個(gè)或多個(gè)。每個(gè)第二壓力傳感器323與第二油泵322連接，用于測(cè)量第二油泵322提供給第二液壓千斤頂321的內(nèi)部油壓力。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5分別與第二壓力傳感器323和第二油泵322連接，用于采集第二壓力傳感器323的測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)第二壓力傳感器323的測(cè)量數(shù)據(jù)控制第二油泵322的電機(jī)啟停，以使第二油泵322向第二液壓千斤頂321提供的內(nèi)部油壓力保持在預(yù)設(shè)油壓范圍。試驗(yàn)過程中，可根據(jù)試驗(yàn)荷載進(jìn)行預(yù)先分級(jí)和允許掉載量，通過第二壓力傳感器傳遞的信號(hào)控制第二油泵的電機(jī)的啟停。如果實(shí)際加載量達(dá)到預(yù)設(shè)加載級(jí)別時(shí)，可保持第二油泵向第二液壓千斤頂提供的內(nèi)部油壓力；如果實(shí)際加載量小于預(yù)設(shè)加載級(jí)別，可增加第二油泵向第二液壓千斤頂提供的內(nèi)部油壓力，由此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒載、自動(dòng)補(bǔ)載功能。上述圖2、圖3和圖4分別是基于工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)系統(tǒng)，單獨(dú)進(jìn)行上拔加載試驗(yàn)、下壓加載試驗(yàn)和水平加載試驗(yàn)的相應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可能需要對(duì)地基基礎(chǔ)同時(shí)進(jìn)行不同方向力的組合加載試驗(yàn)，基于本實(shí)用新型提供的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)可滿足該應(yīng)用需求。例如基于本實(shí)用新型提供的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)可進(jìn)行上拔加載和水平加載的組合試驗(yàn)，如圖5所示。又例如基于本實(shí)用新型提供的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還可進(jìn)行下壓加載和水平加載的組合試驗(yàn)，如圖6所示?？梢姡緦?shí)用新型提供的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)適用范圍廣，可滿足工程地基基礎(chǔ)多種特性研究的要求。在上述任一輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)中，為了測(cè)試地基基礎(chǔ)的位移，可選的，輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還可包括基準(zhǔn)梁、磁性表座和位移傳感器。基準(zhǔn)梁相對(duì)地面固定設(shè)置且位于相距地基基礎(chǔ)預(yù)設(shè)距離處。磁性表座設(shè)置在基準(zhǔn)梁上。位移傳感器的數(shù)量可為一個(gè)或多個(gè)，每個(gè)位移傳感器連接端與磁性表座連接，測(cè)試端設(shè)置在地基基礎(chǔ)上。每個(gè)位移傳感器通過數(shù)據(jù)線分與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采集位移傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)。位移傳感器采集的測(cè)量數(shù)據(jù)可為地基基礎(chǔ)的水平位移和/或垂直位移等。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可根據(jù)測(cè)試的地基基礎(chǔ)影響范圍之外設(shè)立參考點(diǎn)，在參考點(diǎn)設(shè)置相對(duì)地面固定不動(dòng)的基準(zhǔn)梁，位移傳感器通過磁性表座固定于基準(zhǔn)梁連接，基準(zhǔn)梁可通過鋼管固定在地面上。為了保證在地基基礎(chǔ)受力變化的過程中，基準(zhǔn)梁相對(duì)地面沒有發(fā)生位移，可選用剛度較大的材料制成所述基準(zhǔn)梁，以保證位移測(cè)量結(jié)果的可靠性。通過位移傳感器測(cè)量地基基礎(chǔ)的垂直位移和水平位移，測(cè)量方便、高效，受外界的干擾因素影響較小。為了提高測(cè)量的直觀性，可選的，位移傳感器可為數(shù)字式電子位移傳感器，通過數(shù)字式電子位移傳感器可直接測(cè)量并記錄地基基礎(chǔ)垂直位移和水平位移。在上述任一輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)中，為了測(cè)試地基基礎(chǔ)周圍土體的土壓力(也可稱為土抗力)變化情況，可選的，輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還可包括土壓力傳感器。土壓力傳感器的數(shù)量可為一個(gè)或多個(gè)，每個(gè)土壓力傳感器設(shè)置在地基基礎(chǔ)埋入試驗(yàn)槽的土體內(nèi)的部分,且各土壓力傳感器的數(shù)據(jù)線露出試驗(yàn)槽的土體表面。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過各土壓力傳感器的數(shù)據(jù)線與相應(yīng)土壓力傳感器連接，用于采集相應(yīng)土壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)。土壓力傳感器采集的測(cè)量數(shù)據(jù)可為地基基礎(chǔ)受到試驗(yàn)槽內(nèi)土體的土壓力等。土壓力傳感器可為鋼弦式土壓力傳感器或應(yīng)變式土壓力傳感器，可預(yù)設(shè)設(shè)置在地基基礎(chǔ)的基礎(chǔ)立柱兩側(cè)和/或基礎(chǔ)底座，通過采集鋼弦式土壓力傳感器的頻率變化量或應(yīng)變式土壓力傳感器的電阻變化量，根據(jù)土壓力傳感器的頻率變化量或應(yīng)變式土壓力傳感器的電阻變化量，并根據(jù)頻率變化量/電阻變化量與土體土壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系，來確定土體土壓力的變化量。在上述任一輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)中，為了反映外荷載作用下地基基礎(chǔ)主材(如鋼筋、角鋼等)和/或基礎(chǔ)底板鋼筋在外荷載作用下的受力情況，可選的，輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還包括應(yīng)變片。應(yīng)變片的數(shù)量可為一個(gè)或多個(gè)，每個(gè)應(yīng)變片粘貼于地基基礎(chǔ)預(yù)先確定的測(cè)試部位。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過各應(yīng)變片的測(cè)試線與相應(yīng)應(yīng)變片連接，用于采集相應(yīng)應(yīng)變片的測(cè)量數(shù)據(jù)。應(yīng)變片的測(cè)量數(shù)據(jù)可為地基基礎(chǔ)相應(yīng)測(cè)試部位在加載過程中受到應(yīng)變力等。根據(jù)應(yīng)變片的測(cè)量數(shù)據(jù)，可計(jì)算出地基基礎(chǔ)設(shè)置有該應(yīng)變片的相應(yīng)測(cè)試部位的應(yīng)力變化量。上述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可為某些數(shù)據(jù)分析設(shè)備組成的系統(tǒng)，例如可為靜載儀、土壓力測(cè)試儀和/或應(yīng)變測(cè)試儀組成的系統(tǒng)。其中，靜載儀可用于采集壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)并控制相應(yīng)油泵的電機(jī)，靜載儀還可用于采集位移傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，土壓力測(cè)試儀可用于采集土壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)變測(cè)試儀可用于采集應(yīng)變片的測(cè)量數(shù)據(jù)等?；蛘撸鲜鲇?jì)算機(jī)系統(tǒng)還可為集成如靜載儀、土壓力測(cè)試儀和/或應(yīng)變測(cè)試儀的主機(jī)，用于采集壓力傳感器、位移傳感器、土壓力傳感器、應(yīng)變片等傳感設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。上述工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)系統(tǒng)可進(jìn)行的加載試驗(yàn)以及可測(cè)試的參數(shù)如圖7所示。在實(shí)際應(yīng)用中，試驗(yàn)槽平面尺寸可為長(zhǎng)X寬18mX18m，深度方向不限，該試驗(yàn)槽可滿足測(cè)試的輸電線路桿塔基礎(chǔ)底板的最大平面尺寸為6mX 6m,主柱最大截面尺寸為2mX2m。桿塔基礎(chǔ)的埋深可不受限制。包括該試驗(yàn)槽的工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)系統(tǒng)的最大抗拔試驗(yàn)?zāi)芰?000kN、最大抗壓試驗(yàn)?zāi)芰?000kN，最大抗傾覆試驗(yàn)?zāi)芰?000kN。綜上所述，本實(shí)用新型提供的工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)系統(tǒng)功能齊全，為輸電線路工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)研究提供了可靠的測(cè)試系統(tǒng)和試驗(yàn)方法等，可滿足輸電線路工程地基基礎(chǔ)研究的需求，具體的，本實(shí)用新型提供的工程地基基礎(chǔ)具有如下一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)(I)試驗(yàn)功能的完備性和多樣性。試驗(yàn)裝置加載能力能夠滿足輸變電工程的科研與建設(shè)需要；能夠在同一土質(zhì)條件下，開展下壓加載試驗(yàn)、上拔加載試驗(yàn)、水平加載(也可稱為水平力傾覆)試驗(yàn)、下壓加載 水平力傾覆試驗(yàn)、上拔加載 水平力傾覆試驗(yàn)等獨(dú)立或組合作用工況條件下的模型或真型基礎(chǔ)試驗(yàn)。(2)空間效應(yīng)的足尺性。基礎(chǔ)試驗(yàn)過程中，基礎(chǔ)受外荷載作用后地基土體影響范圍內(nèi)不受模型試驗(yàn)槽側(cè)壁的影響，可充分模擬地基基礎(chǔ)的受力和變形特征，避免試驗(yàn)槽邊界效應(yīng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，確保輸變電地基基礎(chǔ)共同作用規(guī)律的真實(shí)可靠性。(3)邊界條件的仿真性。對(duì)一般輸變電工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)研究工作，地基土體采用試驗(yàn)槽內(nèi)已有的具有代表性的一類土體(如華北粘土)；對(duì)重要的輸變電工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)，可將室內(nèi)基礎(chǔ)影響范圍內(nèi)土體置換為現(xiàn)場(chǎng)土體(如重塑土體)，進(jìn)行大比尺室內(nèi)模型試驗(yàn)。(4)系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化性。試驗(yàn)系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)集中控制，按預(yù)先設(shè)定的荷載分級(jí)自動(dòng)加載、恒載和補(bǔ)償，試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和處理。除了輸電線路工程領(lǐng)域之外，本實(shí)用新型提供的工程地基基礎(chǔ)試驗(yàn)系統(tǒng)還可應(yīng)用于水電、建筑、交通等其他領(lǐng)域地基基礎(chǔ)方面的試驗(yàn)研究中，具有廣闊的應(yīng)用前景。在上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述?？梢岳斫猓緦?shí)用新型所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)模塊可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的模塊或裝置相互之間的連接，可以是通過一些物理或邏輯接口連接，連接形式可以是電性，機(jī)械或其它形式。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元其中的部分或者全部模塊，來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括 用于設(shè)置待進(jìn)行加載試驗(yàn)的地基基礎(chǔ)的試驗(yàn)槽，以及用于向所述地基基礎(chǔ)加載的加載系統(tǒng)； 所述加載系統(tǒng)包括垂直加載系統(tǒng)，和/或，水平加載系統(tǒng)； 所述垂直加載系統(tǒng)包括平行間隔設(shè)置的兩個(gè)垂直加載主梁，各所述垂直加載主梁具有II形結(jié)構(gòu)且橫跨所述試驗(yàn)槽的兩個(gè)相對(duì)側(cè)；垂直加載連接梁，橫跨設(shè)置在兩個(gè)所述垂直加載主梁上；以及垂直加載設(shè)備，設(shè)置在所述垂直加載連接梁上且與所述垂直加載連接梁垂直，用于向所述地基基礎(chǔ)施加垂直加載力； 所述水平加載系統(tǒng)包括水平反力梁，位于所述試驗(yàn)槽的表面且與所述垂直加載主梁平行；以及水平加載設(shè)備，設(shè)置在所述水平反力梁上且與所述水平反力梁垂直，用于向所述地基基礎(chǔ)施加水平加載力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于， 每個(gè)所述垂直加載主梁包括一橫梁和兩根立柱，兩根所述立柱分別設(shè)置在所述試驗(yàn)槽的兩個(gè)相對(duì)側(cè)，所述橫梁橫跨在兩個(gè)所述立柱上； 所述垂直加載連接梁橫跨設(shè)置在兩個(gè)所述橫梁的頂部，或者，所述垂直加載連接梁橫跨設(shè)置在兩個(gè)所述橫梁的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述地基基礎(chǔ)的底部埋入所述試驗(yàn)槽的土體中，且所述地基基礎(chǔ)的頂部露出所述試驗(yàn)槽的土體表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還包括 基準(zhǔn)梁，相對(duì)地面固定設(shè)置且位于相距所述地基基礎(chǔ)預(yù)設(shè)距離處； 磁性表座，設(shè)置在所述基準(zhǔn)梁上； 至少一個(gè)位移傳感器；每個(gè)所述位移傳感器連接端與所述磁性表座連接，測(cè)試端設(shè)置在所述地基基礎(chǔ)上； 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)線分別與至少一個(gè)所述位移傳感器連接，用于采集所述位移傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,所述垂直加載設(shè)備包括 第一液壓千斤頂，設(shè)置在所述垂直加載連接梁上且與所述垂直加載連接梁垂直； 第一油泵，與所述第一液壓千斤頂連接，用于為所述第一液壓千斤頂提供內(nèi)部油壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還包括 第一壓力傳感器，與所述第一油泵連接，用于測(cè)量所述第一油泵提供給所述第一液壓千斤頂?shù)膬?nèi)部油壓力； 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，分別與所述第一壓力傳感器和所述第一油泵連接，用于采集所述第一壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第一壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)控制所述第一油泵的電機(jī)啟停，以使所述第一油泵向所述第一液壓千斤頂提供的內(nèi)部油壓力保持在預(yù)設(shè)油壓范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述水平加載設(shè)備包括 第二液壓千斤頂，設(shè)置在所述水平反力梁上且與所述水平反力梁垂直； 第二油泵，與所述第二液壓千斤頂連接，用于為所述第二液壓千斤頂提供內(nèi)部油壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還包括 第二壓力傳感器，與所述第二油泵連接，用于測(cè)量所述第二油泵提供給所述第二液壓千斤頂?shù)膬?nèi)部油壓力； 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，分別與所述第二壓力傳感器和所述第二油泵連接，用于采集所述第二壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第二壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)控制所述第二油泵的電機(jī)啟停，以使所述第二油泵向所述第二液壓千斤頂提供的內(nèi)部油壓力保持在預(yù)設(shè)油壓范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還包括 至少一個(gè)土壓力傳感器，設(shè)置在所述地基基礎(chǔ)埋入所述試驗(yàn)槽的土體內(nèi)的部分，且各所述土壓力傳感器的數(shù)據(jù)線露出所述試驗(yàn)槽的土體表面； 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過各所述土壓力傳感器的數(shù)據(jù)線與相應(yīng)土壓力傳感器連接，用于采集相應(yīng)土壓力傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)還包括 至少一個(gè)應(yīng)變片，粘貼于所述地基基礎(chǔ)預(yù)先確定的測(cè)試部位； 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過各所述應(yīng)變片的測(cè)試線與相應(yīng)應(yīng)變片連接，用于采集相應(yīng)應(yīng)變片的測(cè)量數(shù)據(jù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種輸變電工程地基基礎(chǔ)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)槽和加載系統(tǒng)；加載系統(tǒng)包括垂直加載系統(tǒng)和/或水平加載系統(tǒng)。垂直加載系統(tǒng)包括平行間隔設(shè)置的兩個(gè)垂直加載主梁，各垂直加載主梁具有II形結(jié)構(gòu)且橫跨所述試驗(yàn)槽的兩個(gè)相對(duì)側(cè)；垂直加載連接梁，橫跨設(shè)置在兩個(gè)垂直加載主梁上；以及垂直加載設(shè)備，設(shè)置在垂直加載連接梁上且與垂直加載連接梁垂直，用于向地基基礎(chǔ)施加垂直加載力。水平加載系統(tǒng)包括水平反力梁，位于試驗(yàn)槽的表面且與垂直加載主梁平行；以及水平加載設(shè)備，設(shè)置在水平反力梁上且與水平反力梁垂直，用于向地基基礎(chǔ)施加水平加載力。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸變電工程地基基礎(chǔ)進(jìn)行垂直和/或水平加載試驗(yàn)。
文檔編號(hào)E02D33/00GK202850064SQ20122051814
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者魯先龍, 程永鋒, 鄭衛(wèi)鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院