[发明专利]用于土层抗拔基础承载性能测试的自动多功能试验系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程室内测试技术领域，特别是涉及用于土层抗拔基础承载性能测试的自动多功能试验系统及方法。

背景技术

抗拔基础是广泛应用于电视通讯塔、输电线路杆塔、高耸建筑物、基坑及边坡支护工程中的一种承受上拔荷载作用的构筑物基础。常用的抗拔基础形式包括抗拔桩基础、抗拔锚杆基础、抗拔锚板基础及抗拔条形基础等。

明确抗拔基础的承载性能是进行抗拔基础设计的前提，但在实际工程中，抗拔基础除承受上部结构竖向牵拉荷载作用的同时，还要受到上部结构水平牵引力、风力及地下水浮力等因素的影响。因此，受设计、施工及现场地质条件等因素的影响，抗拔基础不可避免会受到斜拉荷载作用，或是存在单个或多个抗拔基础共同作用，或是受到长期荷载、循环荷载及单纯加卸载等不同荷载作用工况。但目前还缺乏合理的试验系统，对上述工况作用下的抗拔基础承载性能进行有效测试。针对该问题，本发明提出了一种用于土层抗拔基础承载性能测试的自动多功能试验系统及试验方法，可予以有效解决。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种钢绞线自动夹持机构，该夹持机构可用于钢绞线的夹持与松开，简单方便，而且牢固可靠。

一种钢绞线自动夹持机构的具体方案如下：

一种钢绞线自动夹持机构，包括中空自动加载油缸，中空自动加载油缸包括中空缸筒，中空缸筒内设置中空活塞筒，中空活塞筒的动力输出端与夹持圆盘连接；

夹持圆盘中部开有锥形圆槽，锥形圆槽底部设置环形槽盖，锥形圆槽顶部设置中空套管，中空套管与中空缸筒底部连接，锥形圆槽内设置异形夹块，异形夹块与环形槽盖之间设置锥形压簧，环形槽盖与锥形压簧内圈部位设置中空锥形圆套，异形夹块包括至少两块，异形夹块在与夹持圆盘的相对移动中夹持或张开；钢绞线从上到下依次穿过中空缸筒、中空套管、异形夹块、中空锥形圆套和环形槽盖设置。

上述夹持机构，第一动力源可以是伺服液压油泵，由其控制中空缸筒内中空活塞筒的移动，进而带动夹持圆盘的上移和下移，再通过中空套管与异形夹块的设置，配合锥形压簧，实现对钢绞线夹持或松开作用。当夹持圆盘上移，可使中空套管底端顶住异形夹块，使异形夹块自动张开，供钢绞线(柔性钢绞线)自由穿过，而当夹持圆盘下移，中空套管底端与异形夹块分开，异形夹块在高强锥形压簧作用下上移，可实现对钢绞线的自动夹持。

进一步地，所述中空锥形圆套固定在所述环形槽盖内环表面；

进一步地，所述中空套管的外侧中部可设置外伸台阶以与中空缸筒下表面通过紧固件进行锁紧，或者通过螺纹进行紧固连接；

进一步地，中空锥形圆套外表面与锥形圆槽内表面锥形面倾斜角度一致，共同形成了锥形滑道，可使异形夹块沿锥形滑道上下自由移动。

进一步地，本发明提供了用于土层抗拔基础承载性能测试的自动多功能试验系统，该系统可实现单个或多个抗拔基础在受到斜拉荷载作用或长期荷载、循环荷载及单纯加卸载等工况作用下，对抗拔基础承载性能的有效测试。

该试验系统的具体方案如下：

用于土层抗拔基础承载性能测试的自动多功能试验系统，包括：

底部基座，底部基座设有支柱，支柱内底部设置待测抗拔基础模型，该待测抗拔基础模型与钢绞线连接，钢绞线绕过设于支柱顶部轨道横梁的组合式滚轮导向装置与所述的一种钢绞线自动夹持机构连接，一种钢绞线自动夹持机构带动钢绞线张紧对待测抗拔基础模型进行拉拔，组合式滚轮导向装置用于改变钢绞线的拉拔方向。

所述一种钢绞线自动夹持机构通过爪式环撑中部固定于所述支柱的中下部。

所述支柱顶部设置轨道横梁，轨道横梁前后各有一根，横截面为C字型，轨道横梁横断面中心位置设有可滑动轨道槽，轨道横梁端部与支柱顶部固定连接；

所述组合式滚轮导向装置包括可移动滑轮组和固定滑轮滚轴，可移动滑轮组由上到下依次设有若干个直径尺寸不同的滑轮，通过连杆进行组合连接，最顶部滑轮设有连轴，连轴端部设有滚轮，滚轮内嵌于轨道横梁C字型横截面内部，可沿轨道横梁的可滑动轨道槽水平轴向自由移动；固定滑轮滚轴与靠近中空自动加载油缸侧支柱的顶部相连；

进一步地，可移动滑轮组数量包含若干组，固定滑轮滚轴轴向中心位置设有多轨道滑轮，可满足多条钢绞线同时绕过。

进一步地，所述的中空自动加载油缸内壁安装有油压传感器，所述的夹持圆盘处安装有位移传感器，所述的待测抗拔基础模型及钢绞线表面安装有应变传感器。所述的各种监测传感器与控制器(中心智能控制系统)相连，可满足长期荷载、循环荷载及单纯加卸载等各种荷载作用工况下，抗拔基础承载性能的有效测试。