一种将竖向荷载转化为桩的侧向荷载的机构的制作方法

本发明涉及检测桩领域，具体是一种将竖向荷载转化为桩的侧向荷载的机构。

背景技术：

目前在实验室模型试验或现场原位工程检测桩中，通常都进行的是竖向或水平向荷载的测试，采用液压千斤顶进行竖向或水平向荷载的施加都有一套通用的较为完善的测试方法及装置，而对于侧向荷载的施加则没有一套成型可通用的方法，因此需要一种新型的装置可以进行侧向荷载的施加。

技术实现要素：

本发明为了解决对于桩的侧向荷载施加没有合适的装置，提供了一种将竖向荷载转化为桩的侧向荷载的机构。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种将竖向荷载转化为桩的侧向荷载的机构，包括支撑于受荷桩两侧上方且由两根背靠背设置的槽钢构成的反力横梁，支撑于反力横梁上方的千斤顶，固定于千斤顶顶部且左右两端均延伸设有耳部的顶帽，分别竖直固定于顶帽耳部上的连接钢板；

所述反力横梁的两根槽钢之间留有空隙，两连接钢板下部自上而下穿过该空隙且伸出反力横梁，伸出反力横梁的两连接钢板底部之间通过左右两端均延伸设有耳部的挑板相连接，挑板下部固定有花篮螺栓，花篮螺栓下端连接有钢丝绳，钢丝绳穿过滑轮与受荷桩相连接；

所述滑轮通过滑轮轴销安装于两平行设置的支撑板之间，两支撑板的同一端均焊接于滑轮架底板上，滑轮架底板通过若干螺栓固定于支撑部上。

根据具体情况本发明所选用的支撑部可为实验室模型试验或现场原位工程中任意位于受荷桩两侧的部件，为了更形象的说明本发明，本发明指定支撑部为工程中常见的混凝土池壁。具体使用时，千斤顶产生向上的竖向荷载R转化为侧向连接钢板的拉力，每块连接钢板施加拉力为R/2，与连接钢板相连的下部挑板将两块连接钢板各R/2的力合为拉力R，拉力R通过花篮螺栓传给钢丝绳，钢丝绳通过转向滑轮将竖向荷载R转换为设计所需的侧向荷载R施加于受荷桩上。

本发明所述将竖向荷载转化为桩的侧向荷载的机构，解决了现有技术存在的缺陷，实现在检测桩领域侧向荷载的施加，结构新颖，构思巧妙。

附图说明

图1为本发明所述将竖向荷载转化为桩的侧向荷载的机构的结构示意图。

图2为钢柱与反力横梁以及支撑部的连接示意图。

图3为钢柱与盖板的连接示意图。

图4为钢柱与底板的连接示意图。

图5为槽钢间圆钢和板间圆钢的主视图和剖面图。

图6为支撑板的结构示意图。

图7为支撑板与滑轮架底板的固定示意图。

图8为千斤顶与反力横梁的连接示意图。

图9为连接钢板与顶帽和挑板的连接示意图。

图中：1-受荷桩，2-槽钢，3-千斤顶，4-顶帽，5-连接钢板，6-挑板，7-花篮螺栓，8-钢丝绳，9-滑轮，10-支撑板，11-滑轮架底板，12-钢柱，13-盖板，14-底板，15-支撑部，16-锚栓，17-上加劲板，18-下加劲板，19-槽钢间圆钢，20-滑轮定位孔，21-板间圆钢，22-横加劲板，23-第一垫板，24-第二垫板，25-第三垫板，26-上调节孔，27-下调节孔，28-纵加劲板，29-封板。

具体实施方式

参见图1，一种将竖向荷载转化为桩的侧向荷载的机构，包括支撑于受荷桩1两侧上方且由两根背靠背设置的槽钢2构成的反力横梁，支撑于反力横梁上方的千斤顶3，固定于千斤顶3顶部且左右两端均延伸设有耳部的顶帽4，分别竖直固定于顶帽4耳部上的连接钢板5；

所述反力横梁的两根槽钢2之间留有空隙，两连接钢板5下部自上而下穿过该空隙且伸出反力横梁，伸出反力横梁的两连接钢板5底部之间通过左右两端均延伸设有耳部的挑板6相连接，挑板6下部固定有花篮螺栓7，花篮螺栓7下端连接有钢丝绳8，钢丝绳8穿过滑轮9与受荷桩1相连接；

所述滑轮9通过滑轮轴销安装于两平行设置的支撑板10之间，两支撑板10的同一端均焊接于滑轮架底板11上，滑轮架底板11通过若干螺栓固定于支撑部15上。

参见图2、3以及4，所述反力横梁是通过钢柱12支撑于受荷桩1两侧上方的，所述钢柱12为工字钢结构，钢柱12顶部围焊有盖板13，盖板13上开有与反力横梁的槽钢2固定连接的连接孔；钢柱12底部围焊有底板14，底板14通过锚栓16与支撑部15固定连接；钢柱12顶部的两凹槽内分别设有支撑于钢柱12与盖板13之间的上加劲板17，钢柱12底部的两凹槽内分别设有支撑于钢柱12与底板14之间的下加劲板18。上述结构的设置能够保证在对受荷桩1施加侧向荷载时，整个机构的稳定性能够得到保证。

参见图5，反力横梁的两根槽钢2之间设有若干中心开有螺纹孔的槽钢间圆钢19，槽钢间圆钢19两端通过螺栓将两根槽钢2固定连接在一起。在保证槽钢2整体稳定性的同时，可允许千斤顶3在槽钢2上方自由滑行。当然，为了使得槽钢2的结构更加稳固，本发明在槽钢2的凹槽内沿槽的延伸方向设置了若干纵加劲板28，每块纵加劲板28均将凹槽的底部和边部连接为一体。

参见图6，两平行设置的支撑板10上相对的开有若干组滑轮定位孔20，每组滑轮定位孔20均与滑轮轴销插接配合。不同位置的滑轮定位孔20使得侧向荷载的角度发生变化，具体实施时可根据具体情况调整滑轮9的安装位置。

进一步，其中一部分滑轮定位孔20组呈横向设置。当支撑板10竖向的空间不足，不能满足侧向荷载所需的一定角度，此时即可在横向方向上设置一部分滑轮定位孔20，满足侧向荷载所需角度。具体实施时，经计算可根据施加侧向荷载角度不同设置多个滑轮定位孔20组。

参见图5，两平行设置的支撑板10之间设有若干中心开有螺纹孔的板间圆钢21，板间圆钢21通过螺栓将两平行设置的支撑板10固定连接在一起。板间圆钢21的设置使得两平行设置的支撑板10成为一体，更加稳固，而且板间圆钢21为可拆卸结构，在保证支撑板10稳定性的同时，可以方便钢丝绳8在支撑板10间自由活动，不会阻碍所需角度侧向荷载的测量。

参见图7，为了保证滑轮架底板11与支撑板10的整体稳定性，使支撑板10与滑轮架底板11之间的连接更加稳固，靠近滑轮架底板11的两支撑板10外侧设有连接于支撑板10和滑轮架底板11的横加劲板22。

参见图8，所述千斤顶3的底部固定于第一垫板23上，第一垫板23支撑于反力横梁上且伸出反力横梁，伸出反力横梁的第一垫板23下部左右两端均通过螺栓自上而下依次连接有第二垫板24和第三垫板25，两第二垫板24之间的间距与反力横梁的宽度相配合，两第三垫板25之间的间距大于两根槽钢2凹槽底部之间的距离，且小于反力横梁的宽度；所述第三垫板25上还设有与槽钢2止位配合的螺栓。三层垫板的设计便于千斤顶3在反力横梁上沿梁自由滑动，而且调节第三垫板25设置的螺栓可使得千斤顶3与反力横梁紧固配合。

为了使得本发明的使用范围扩大化，参见图9，所述连接钢板5上部自上而下开有若干与顶帽4耳部连接的上调节孔26，连接钢板5下部自上而下开有若干与挑板6耳部连接的下调节孔27。调节孔的设置是为适应千斤顶3的行程而进行调节所用。