[实用新型]在预应力高强度混凝土管桩中制作微裂缝的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及PHC管桩性能试验研究技术领域，尤其是涉及一种在预应力高强度混凝土管桩中制作微裂缝的试验装置。

背景技术

目前，对PHC管桩试件进行劈裂试验是在试件中制作微裂缝最常用的方法。即将试件置于试验机上下压板的加载面的中心，在上下压板与试件承压线之间各垫一条胶合板条，圆柱体轴线应在上下垫条之间保持水平，胶合板条的位置应上下对齐。然后施加荷载，使试件产生微裂缝。尽管胶合板条的使用可以减小压力点附近的应力集中，但试件压力点处的破坏仍然时有发生，进而导致试件与胶合板条的接触面形成面接触，因而，会导致试件的整体破坏，且无法取得预期的裂缝宽度。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够在预应力高强度混凝土管桩中准确制作预期宽度的微裂缝的试验装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

在预应力高强度混凝土管桩中制作微裂缝的试验装置，由膨胀构件及约束构件组成，

所述的膨胀构件设置在预应力高强度混凝土管桩内部，包括自圆锥形翼瓣、圆锥形圆筒以及设置在圆锥形圆筒内的螺栓和螺帽，所述的圆锥形翼瓣设置在圆锥形圆筒的外侧面，

所述的约束构件包括护套、皮套、约束环，所述的护套设置在圆锥形翼瓣的外侧，所述的皮套及约束环自内向外设置在预应力高强度混凝土管桩的外侧面，皮套及约束环的首尾经螺栓、螺帽固接。

所述的圆锥形翼瓣、圆锥形圆筒以及设置在圆锥形圆筒内的螺栓和螺帽为淬火钢材质的圆锥形翼瓣、圆锥形圆筒及螺栓和螺帽。

所述的圆锥形翼瓣设有6个，各圆锥形翼瓣大小相同，厚度均匀组成圆环状结构。

所述的护套为聚氯乙烯材质的护套。

所述的皮套为聚氯乙烯材质的皮套。

所述的约束环为普通钢材制的约束圆环。

与现有技术相比，本实用新型改变了以往在PHC管桩中制作微裂缝的试验的复杂性，使PHC管桩微裂缝的制作更加简单化，保证了制作预期微裂缝宽度的准确性。此外该试验装置原理简单易懂，操作方便安全，具有良好的使用和推广价值。

附图说明

图1为实用新型的俯视平面示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型的正面示意图图；

图4为圆锥形翼瓣正面示意图；

图5为圆锥形翼瓣俯视示意图；

图6为圆锥形圆筒正面示意图；

图7为圆锥形圆筒俯视示意图。

图中，1为圆锥形翼瓣、2为圆锥形圆筒、3为高强度螺栓、4为高强度螺帽、5为护套、6为皮套、7为约束环、8为普通螺栓、9为普通螺帽、10为预应力高强度混凝土管桩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

在预应力高强度混凝土管桩中制作微裂缝的试验装置，其结构如图1-3所示，该装置由膨胀构件及约束构件组成，膨胀构件设置在预应力高强度混凝土管桩10的内部，包括自圆锥形翼瓣1、圆锥形圆筒2以及设置在圆锥形圆筒1内的高强度螺栓3和高强度螺帽4。圆锥形翼瓣1、圆锥形圆筒2如图4-7所示，圆锥形翼瓣1设有6个，各圆锥形翼瓣大小相同，厚度均匀组成圆环状结构，设置在圆锥形圆筒2的外侧面。圆锥形翼瓣2、圆锥形圆筒3以及设置在圆锥形圆筒3内的高强度螺栓3和高强度螺帽4均为淬火钢材质。

约束构件包括护套5、皮套6、约束环7，护套5设置在圆锥形翼瓣1的外侧，皮套6及约束环7自内向外设置在预应力高强度混凝土管桩10的外侧面，皮套6及约束环7的首尾经普通螺栓8、普通螺帽9固接。护套5及皮套6均采用聚氯乙烯材质制作得到，约束环7为普通钢材制的约束圆环。

构件安装：首先安装约束构件，具体步骤是：将管桩外周用皮套6包裹，然后在皮套6外周用约束环7包裹，通过调节普通螺栓和螺帽拧紧约束环7。然后装配膨胀构件，具体步骤是：在管桩内周布满护套5，利用高强度螺栓3和螺帽4将圆锥形圆筒2和圆锥形翼瓣1固定于管桩的中心，且使圆锥形翼瓣1均匀分布于圆锥形圆筒2外周。

试验操作：调节普通螺栓8和螺帽9拧紧约束环7，然后拧动高强度螺帽4使圆锥形圆筒2沿圆锥形翼瓣1向下滑动，在滑动过程中，圆锥形圆筒2将对圆锥形翼瓣1进行挤压，从而促使护套5向外膨胀，并引起PHC管桩的内径产生变形。然后缓慢地调节普通螺栓8和螺帽9释放约束环7，并利用便携式显微镜对试件的上下表面进行实时裂缝观测。通过调节高强度螺栓3和螺帽4的相对位移和普通螺栓8和螺帽9，来平衡膨胀构件所产生的内应力和外围约束构件的约束力，进而可以取得预期微裂缝宽度。当达到预期微裂缝宽度后，即可移除高强度螺栓3和螺帽4，并拆除其余膨胀构件和约束构件。