一种组合重锤和一种高应变试验重锤装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种组合重锤和一种高应变试验重锤装置，组合重锤包括主锤和配重锤，其特征在于，主锤上方固定有主锤吊耳，配重锤沿竖直方向设置有用于容纳主锤吊耳的通孔，主锤吊耳贯穿所述通孔，主锤和配重锤通过若干个螺栓相互连接，高应变试验重锤装置包括锤架及权利要求1所述的组合重锤，组合重锤通过脱钩组件吊挂于锤架上，该组合重锤重量可根据需要调整，实现一锤多用；同时，在组合前后的锤体工作面均不变，保证了锤体冲击面的单一性，该高应变试验重锤装置解决了传统的高应变试验装置无法满足20000kN～54000kN荷载范围的高应变试验需求的问题，大大减少承载力检测成本，且可安全可靠地完成试验工作。
【专利说明】 一种组合重锤和一种高应变试验重锤装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种建筑工程基桩高应变试验领域的装置，具体涉及一种组合重锤和一种高应变试验重锤装置。
【背景技术】
[0002]采用多种方法成孔的混凝土灌注桩现已广泛地应用于建筑工程、桥梁工程、铁路工程、市政工程等领域的基础工程中。根据国家规范要求，需对工程桩抽取一定比例进行承载力试验，以评定桩基的承载能力。静载试验因其可得到直观、可靠承载力结果而得到建设各方认可，是传统的试验手段。但由于静载试验工期长，费用高等特点，其在超大承载力试验中的应用受到诸多制约，同时由于大直径桩的承载力高达数千千牛，利用传统的静载试验对试验装置、场地要求均有很高的要求，导致静载试验往往无法实施，即便有条件实施的地方，试验费用也让建设方难以承受。在这种情况下，高应变试验法检测超大吨位桩的承载力逐渐为建设各方所接受，其以静载试验十分之一左右的费用，对场地更少的要求而显示出更大的优势，同时也更加节能环保。
[0003]现有技术中的高应变试验重锤装置中，重锤大多数为一体式结构，这使得重锤装置的应用范围有限，只能应用于应力范围较窄的试验场合。
[0004]有部分重锤为分体式结构，不过这些分体式锤体要么单个锤体与组合后的锤体采用不同的冲击面，锤体的一体性难以保证，要么锤体由多个部件层叠而成，导致冲击过程锤体间相互撞击，能量耗损大，冲击效果差，均不能很好地达到高应变试验的要求。
实用新型内容
[0005]本实用新型的第一个目的，就是克服现有技术的不足，提供一种组合重锤，该组合重锤的重量可根据需要调整，实现一锤多用；同时，在组合前后的锤体工作面均不变，保证了锤体冲击面的单一性。
[0006]为了达到上述目的，采用如下技术方案:
[0007]一种组合重锤，包括主锤和配重锤，所述主锤上方固定有主锤吊耳，所述配重锤沿竖直方向设置有用于容纳主锤吊耳的通孔，所述主锤吊耳贯穿所述通孔，所述主锤和配重锤通过若干个螺栓相互连接。
[0008]作为一种具体实施例，所述主锤上表面设置有定位销，所述配重锤下表面设置有与定位销相配合的定位销孔。
[0009]作为一种具体实施例，所述主锤沿竖直方向设置有主导向槽，所述配重锤沿竖直方向设置有辅助导向槽，所述主导向槽和辅助导向槽在主锤吊耳插入配重锤的通孔时共轴。
[0010]作为一种具体实施例,所述配重锤顶部位置设置有配重锤吊耳。
[0011]本实用新型的第二个目的，就是提供一种基于上述组合重锤的高应变试验重锤装置，该装置解决了传统的高应变试验装置无法满足20000kN?54000kN荷载范围的高应变试验需求的问题，大大减少承载力检测成本，且可安全可靠地完成试验工作。
[0012]为了达到上述目的，采用如下技术方案:
[0013]一种高应变试验重锤装置，包括锤架及组合重锤，所述组合重锤通过脱钩组件吊挂于锤架上。
[0014]作为一种具体实施例,所述锤架为龙门架结构,所述锤架在竖直方向上设置有用于为重锤导向的重锤导轨。
[0015]进一步地，所述锤架包括横梁和用于支撑横梁的两条竖向立柱，所述竖向立柱底部设置有底座，所述底座和竖向立柱之间还设置有斜支撑梁。
[0016]进一步地，所述竖向立柱上安装有内置若干个定位孔的定位板，所述定位孔内活动连接有插销，所述横梁上安装有滑轮，与脱钩部件连接的钢绳经由滑轮与插销连接。
[0017]作为一种具体实施例，所述脱钩组件包括铰接于同一支撑轴上的左钳臂，右钳臂及竖直支臂，所述左钳臂，右钳臂的一端分别形成勺形凹槽，所述脱钩组件通过钢绳与锤架活动连接。
[0018]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0019]组合重锤采用分体式结构，使锤体重量可根据需要进行调整，实现一锤多用，节省设备投资，充分合理利用资源，同时，该组合重锤在组合前后的锤体工作面均不变，既保证了组合锤体的一体性，又保证锤体冲击面的单一性。基于该组合重锤的高应变试验重锤装置可用作极限承载力为20000kN?54000kN的灌注桩高应变试验，该装置能减少现场准备工作量，节约时间和成本，减少建筑垃圾，且可安全可靠地完成试验工作；该装置免去了静荷载试验所需的庞大重物试块运输和吊装，不仅极大降低了承载力试验成本，而且没有数千吨庞大重物运输带来的周边环境的影响，具有明显的节能减排效果；减少了现场垫梁、混凝土垫块及需现场浇注的混凝土板组合而成的支撑组件等准备工作量，不存在重物平台的支撑问题和庞大体积混凝土试块的堆载带来的安全问题，大大提高现场试验的安全性；同时，该装置安全可靠，便于吊装运输及工地现场应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型所述组合重锤中主锤的主视示意图。
[0021]图2是本实用新型所述组合重锤中主锤的俯视示意图。
[0022]图3是本实用新型所述组合重锤中配重锤的主视示意图。
[0023]图4是本实用新型所述组合重锤中配重锤的俯视示意图。
[0024]图5是本实用新型所述高应变试验重锤装置的锤架左视示意图。
[0025]图6是本实用新型所述高应变试验重锤装置的锤架俯视示意图。
[0026]图7是本实用新型所述高应变试验重锤装置的脱钩组件结构示意图。
[0027]图8是本实用新型所述高应变试验重锤装置的工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明:
[0029]参见图1-图4，本实用新型所述的组合重锤，包括主锤I和配重锤2，所述主锤I上方固定有主锤吊耳10，所述配重锤2沿竖直方向设置有用于容纳主锤吊耳10的通孔24，所述主锤吊耳贯穿所述通孔24，所述主锤I和配重锤2通过若干个螺栓相互连接，以便在不同要求场合下拆分或组合。
[0030]在本实施例中，组合重锤由38T主锤I和16t配重锤2两部分组合而成，其中主锤I可单独使用，配重锤2做辅助使用，组合重锤的重量可根据需要调整，实现一锤多用。所述配重锤2顶部位置设置有配重锤吊耳20，所述主锤I沿竖直方向设置有主导向槽11，所述配重锤2沿竖直方向设置有辅助导向槽21，在主锤I和配重锤2通过主锤吊耳10和配重锤通孔24组合为一整体时，主导向槽11和辅助导向槽21共轴，所述主锤I上表面设置有定位销12，在侧面凸出部分形成螺纹孔13。所述配重锤2下表面设置有与定位销12相配合的定位销孔22，在侧面突出部分形成螺纹孔23。在组合使用时，主锤I和配重锤2通过四个锥形定位销12定位并用六个螺栓紧固，该设计既保证了组合锤体的一体性，又保证组合锤体的冲击面始终为主锤I下表面，避免了现有类似组合锤不同工作锤重时锤体冲击面不同，而致使组合锤整体性差的缺陷。上述主锤I和配重锤2均采用ZG35浇铸，铸造精密，锤体导向槽和组合面经过车床精加工。主锤I单个使用或主锤I和配重锤2组合使用时，重锤整体的尺寸均满足国家行业规范和地方规范对重锤高径比(1.0?1.5)的规定。
[0031]参见图5-图8,基于上述组合重锤,一种高应变试验重锤装置,包括锤架3及组合重锤，所述组合重锤通过脱钩组件4吊挂于锤架3上。所述脱钩组件4包括铰接于同一支撑轴40上的左钳臂41，右钳臂42及竖直支臂43，所述左钳臂41，右钳臂42的一端分别形成勺形凹槽，在左钳臂41及右钳臂42的吊环411及421受到竖直向上的牵引力时，左钳臂41及右钳臂42的勺形凹槽合并成封闭结构，所述脱钩组件4通过钢绳52吊挂于锤架3上。上述脱钩组件4的两钳臂均为整体构造，其中右钳臂42为高强钢板中间掏空以供左钳臂41穿过，其加工精度和钳臂强度均比传统钢板焊接的钳臂有较大提高。
[0032]上述锤架3为龙门架结构，采用型钢通过节点钣焊连接而成，用于组合重锤的吊挂脱钩和导向，锤架3在竖直方向上设置有用于为重锤导向的重锤导轨31，重锤导轨31为型钢，导轨槽经过精加工，重锤导轨31与主导向槽11和辅助导向槽21相互吻合，足以保证组合重锤在下落过程的稳定性。所述锤架3包括横梁33和用于支撑横梁33的两条竖向立柱32，所述竖向立柱32底部设置有底座34，底座用30mm钢板加宽支撑，成为加宽支撑板37，以保证锤架3的稳定性，所述底座34和竖向立柱32之间还设置有斜支撑梁36。为了便于攀爬，锤架3还在竖直方向上设置有爬梯38。
[0033]在本例中，竖向立柱32及斜支撑梁36分别采用300 X 200 X 18和200 X 150 X 12型方钢管，在满足使用强度的前提下，可以减轻龙门架上部重量，节约材料的同时也增加了龙门架的稳定性。锤架3还在一侧竖向立柱32上安装两块尺寸为20X4000X150的定位板35，在定位板35上每隔10mm对应开定位孔351并配以插销352，以以使落锤高度在0-3000mm的范围内，实现每间隔10mm可调。龙门架的顶部横梁33采用2条32#槽钢，并用2条16mm钢板加强。横梁33中心安装落锤用主滑轮81，在靠近定位板35方向安装有副滑轮82，方便对组合重锤的牵引，所述龙门架横梁33两侧还安装有钢丝绳导向轮，以减少组合重锤起吊、降落时起吊钢丝绳与横梁33的摩擦，提高安全性。
[0034]基于上述结构和设置，本实用新型所述的高应变试验重锤装置工作过程如下:
[0035]参见图8，将桩帽61制作于试验桩6之上，试验前将组合重锤(以主锤1+配重锤2的组合工作为例)置于桩帽61之上，使组合重锤中轴线与试验桩6桩身轴线重合；将锤架3的重锤导轨31导入组合重锤的主导向槽11与辅助导向槽21，并将锤架3底座34置于试验桩6周围的垫层之上，放置平稳。
[0036]试验开始后起重设备吊钩7通过钢丝绳51起吊脱钩组件4左右钳臂41和42，将组合重锤吊起；经由竖直支臂43的吊环431连接脱钩组件4的主钢丝绳52通过主滑轮81和辅滑轮82，再经插销352固定于定位板35的其中一个定位孔351，根据需要检测承载力要求选定落锤高度；即可根据规范要求进行高应变试验。
[0037]本装置采用的脱钩组件4为钳式脱钩组件，其利用相互对称的左钳臂41、右钳臂42在受提升力时的水平分力将组合锤体的吊耳自动抱紧。当组合重锤上升至预定高度后，用通过主滑轮81和辅助滑轮82的钢丝绳将脱钩组件的位置锁定在定位板35上，起重设备吊钩7缓慢下行时，组合重锤的重力逐渐传递给钢丝绳52，两钳臂的剪力逐渐减小，减小到一定程度后，组合重锤将自动脱钩，实现对试验桩6的冲击。
[0038]利用本实施例，在试验桩6及桩帽61施工完成并达到试验龄期后，可对极限承载力20000kN?54000kN的试验桩6进行单桩竖向抗压承载力试验,达到测试试验桩6竖向抗压承载力的目的。该实施例安全可靠，便于吊装运输及组合应用，相比传统的静荷载试验，具有明显的成本优势，对周边环境影响更小，符合节能减排的国家政策和环保要求。
[0039]应该理解，本实用新型并不局限于上述实施方式，凡是对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意味着包含这些改动和变型。
【权利要求】
1.一种组合重锤，包括主锤和配重锤，其特征在于，所述主锤上方固定有主锤吊耳，所述配重锤沿竖直方向设置有用于容纳主锤吊耳的通孔，所述主锤吊耳贯穿所述通孔，所述主锤和配重锤通过若干个螺栓相互连接。
2.如权利要求1所述的组合重锤，其特征在于，所述主锤上表面设置有定位销，所述配重锤下表面设置有与定位销相配合的定位销孔。
3.如权利要求1所述的组合重锤，其特征在于，所述主锤沿竖直方向设置有主导向槽，所述配重锤沿竖直方向设置有辅助导向槽，所述主导向槽和辅助导向槽在主锤吊耳插入配重锤的通孔时共轴。
4.如权利要求1所述的组合重锤，其特征在于，所述配重锤顶部位置设置有配重锤吊耳。
5.一种高应变试验重锤装置，其特征在于，包括锤架及权利要求1所述的组合重锤，所述组合重锤通过脱钩组件吊挂于锤架上。
6.如权利要求5所述的高应变试验重锤装置，其特征在于，所述锤架为龙门架结构，所述锤架在竖直方向上设置有用于为重锤导向的重锤导轨。
7.如权利要求6所述的高应变试验重锤装置，其特征在于，所述锤架包括横梁和用于支撑横梁的两条竖向立柱，所述竖向立柱底部设置有底座，所述底座和竖向立柱之间还设置有斜支撑梁。
8.如权利要求7所述的高应变试验重锤装置，其特征在于，所述竖向立柱上安装有内置若干个定位孔的定位板，所述定位孔内活动连接有插销，所述横梁上安装有滑轮，与脱钩部件连接的钢绳经由滑轮与插销连接。
9.如权利要求5所述的高应变试验重锤装置，其特征在于，所述脱钩组件包括铰接于同一支撑轴上的左钳臂，右钳臂及竖直支臂，所述左钳臂，右钳臂的一端分别形成勺形凹槽，所述脱钩组件通过钢绳与锤架活动连接。
【文档编号】G01N3/14GK204064785SQ201420177028
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】杨晓林, 成永春, 林伟, 李海洋, 刘元辉 申请人:广州建设工程质量安全检测中心有限公司, 广州市建筑科学研究院有限公司