[发明专利]一种原位试验装置反力系统

说明书

技术领域

本发明属于土木工程领域，更具体涉及一种原位试验装置反力系统，适用于载荷试验、承压板试验以及原位剪切试验等需要反力系统的原位试验。

背景技术

目前原位荷载试验、承压板试验等反力系统通常由堆重平台装置、锚桩与反力梁荷载装置、锚杆与反力梁装置、锚桩与堆重平台联合荷载装置或者山体等提供。堆重平台装置需要大量人力物力进行堆载，而堆载过程中必须控制堆载重心不能偏离过大，否则很容易导致堆载平台垮塌，并且试验过程中一直处于堆载平台下方狭窄的空间站，这对试验人员也构成一定潜在危险性。锚桩与反力梁装置和锚杆与反力梁装置前期需要进行锚桩和锚杆施工，施工周期长并且桩和锚杆的成本较昂贵。试验周期一般都在一周以上。

目前，大型露天采矿场和排土场作业用大型矿车载重较大，满足一般载荷试验和承压板试验所需反力，所以在采矿场或者排土场进行原位试验时可以利用大车载重提供反力。这不仅节省试验成本并且试验在三天之内即可完成，大大缩短试验周期。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种原位试验装置反力系统，结构简单，使用方便，稳定性好，节省工程成本，传统的原位试验反力系统搭建至少一周以上，所述反力系统三天之内即可完成组建，大大缩短了试验周期，试验完成后设备拆卸方便快捷。并且该反力系统为原位试验反力系统的设计提供了一种新的思维方式。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施:

一种原位试验装置反力系统，包括一台载重大车、前轮、后轮、前轮钢板、后轮钢板、主梁、前轮副梁、后轮副梁、试验槽坑、千斤顶、前轮副梁槽沟、后轮副梁槽沟、主梁槽沟、地面线,其连接关系是:千斤顶位于试验槽坑内，千斤顶顶端通过小型垫板与主梁接触连接，主梁两端底部通过沙袋坐落于主梁槽沟内，主梁两端顶部分别与前轮副梁中部和后轮副梁中部接触连接，前轮副梁两端底部通过沙袋坐落于第一前轮副梁槽沟内，后轮副梁两端底部通过沙袋坐落于第二后轮副梁槽沟内，前轮副梁两端顶部与前轮钢板接触连接，后轮副梁两端顶部与后轮钢板接触连接，前轮钢板与前轮接触连接，前轮前后应塞放大型塞木，后轮钢板与后轮接触连接，后轮前后应塞放大型塞木。前轮后轮隶属于载重大车，与载重大车为一整体。第一前轮副梁槽沟81、第二后轮副梁槽沟82位于地面线10以下，主梁槽沟9位于第一前轮副梁槽沟81、第二后轮副梁槽沟82以下。

所述载重大车载重应大于试验所需反力，载重大车重心根据地磅平衡法求得距离前轮的距离。载重大车承受副梁传递的荷载。所述副梁由型钢组成，一般首选工字钢，副梁选取应该根据主梁两端反力以及车轮距离进行弯矩和剪力计算，然后进行强度计算和挠度验算，根据受力情况可以选取一根或者多根型钢。副梁承受主梁传递的荷载。副梁在主梁之上，与主梁垂直，并且位于主梁两端，安放过程中应进行水平调平。所述主梁由型钢组成，一般首选工字钢，主梁选取应根据试验所需荷载以及载重大车重心位置进行弯矩和剪力计算，然后进行强度计算和挠度验算，根据受力情况可以选取一根或者多根型钢。主梁承受千斤顶传递的试验荷载，安放过程中应进行水平调平。所述试验槽坑深度应为千斤顶试验高度、主梁高度、副梁高度以及钢板厚度之和。试验槽坑宽度应小于大车前面两车轮内侧宽度。试验槽坑长度应小于前后轮之间距离。试验槽坑为试验点所在位置。所述槽沟分主梁槽沟和副梁槽沟，槽沟和钢板有效的解决了载重大车行驶到型钢上时可能造成型钢倾倒问题，有效的解决了型钢稳定性问题。主梁槽沟长度应比主梁长度大50cm，宽度应比主梁宽度大20cm，深度应为主梁高度、副梁高度和钢板厚度之和。副梁槽沟长度应比副梁长度大50cm，宽度应比副梁宽度大20cm，深度应为副梁高度和钢板厚度之和。

一种原位试验装置反力系统设计及操作流程,其步骤是:

A、进行载重大车的重心试验，找出载重大车的重心。

B、根据重心位置和试验荷载计算弯矩和剪力，然后进行强度和挠度验算进而选取主梁和副梁材料型号和尺寸。

C、根据材料尺寸进行试验槽坑、主梁槽沟、前后轮副梁槽沟开挖并调平。

D、先安放主梁再安放副梁，安放过程中要时刻调平保证主副梁顶面水平。

E、安放就绪后对副梁与地面之间的缝隙进行回填，回填中要注意回填土壤密实，保证主副梁的稳定性。

F、回填完成后安放钢板，一切就绪后即可行驶载重大车到试验装置指定位置。

G、大车行驶到位后即可进行原位试验。

本发明与现有技术相比,具有以下效果: