自平衡法用环形荷载箱的制作方法

本实用新型涉及一种自平衡法用环形荷载箱。

背景技术：

自平衡测试技术是近年来在国内外迅速发展并推广使用的一种基础承载力新型测试技术，它能有效地解决传统试验方法难以解决的诸如水上试桩、狭长场地试桩、大直径深长灌注桩承载力检测等工程技术难题，并以省时、经济、技术先进等优点而受到工程界青睐。与堆载法和锚桩法不同的是，自平衡法将加载装置设置在基础底部或中下部，使基础上部和下部互为反力系统，这样可不受场地限制，并大幅度提高测试吨位。常规荷载箱内部实心，不能直接用于沉井自平衡测试，而且由于沉井尺寸巨大，荷载箱通常为工厂预制，对于大尺寸荷载箱而言，运输又成为另一难题。

现有技术中，公开号为CN103147465A的专利文献公开了一种用于沉井自平衡法测试的荷载箱，其技术方案记载了：包括载荷箱体、液压油缸、与液压油缸顺次相连的液压油管和液压加载装置；所述载荷箱体包括上环形钢板、下环形钢板、外环形挡板、内环形挡板，其中，上环形钢板和下环形钢板上下相对设置，内环形挡板和外环形挡板分别设在上环形钢板和下环形钢板的内侧和外围，且与上环形钢板和下环形钢板构成密闭的箱体,当液压油缸预加载时，上环形钢板和下环形钢板可各自上下移动；所述液压油缸设在载荷箱体内，液压油缸的底部固连在下环形钢板上，液压油缸的活塞与上环形钢板接触；所述用于沉井自平衡法测试的荷载箱还包括用来测试上环形钢板和下环形钢板位移的位移传递装置。本实用新型具有可靠性、实用性和经济性。然而该技术方案中，任然存在着缺陷：1、油缸的有效面积小，相同承载力的情况下荷载箱工作压力较高，接触面的压强大于或接近当时混凝土强度时，容易导致接触面的混凝土破碎，产生虚假位移量；2、该技术方案总体高度较高，检测完成后注浆空间大，注浆效果不稳定。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种自平衡法用环形荷载箱。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种自平衡法用环形荷载箱，包括上环形钢板、下环形钢板、外环形挡板、内环形挡板和压力装置，所述压力装置包括若干个环形油腔膨胀单元，若干个环形油腔膨胀单元上下叠合且相互连通，位于最上方的环形油腔膨胀单元的上表面与上环形钢板的下表面连接，且可与液压加载装置连接，位于最下方的环形油腔膨胀单元的下表面与下环形钢板的上表面连接；上环形钢板、下环形钢板、外环形挡板和压力装置之间形成外环形填充腔，上环形钢板、下环形钢板、内环形挡板和压力装置之间形成内环形填充腔；所述环形荷载箱上还设有注浆阀块，所述注浆阀块具有相互导通的注浆口、管腔、出浆口一和出浆口二，所述出浆口一和出浆口二分别与外环形填充腔和内环形填充腔连通；上环形钢板、下环形钢板、外环形挡板、内环形挡板、若干个环形油腔膨胀单元同轴设置。

通过上述技术方案，压力装置直接由多个环形注油膨胀单元叠加而成，省去了现有技术中需要设置多个油缸的步骤和成本；环形注油膨胀单元与上环形钢板和下环形钢板之间为环形面接触，且为同轴设置，一方面，使得环形注油膨胀单元与上环形钢板和下环形钢板之间的接触面积有效增加，提升了荷载箱整体的承载能力，另一方面，使得上环形钢板和下环形钢板的受力较为均匀，避免了局部压强较高，将接触面的混凝土破碎的情况，从而避免了虚假位移的发生；利用环形注油膨胀单元替代液压油缸后，可降低位移高度，减小注浆空间，以增加注浆的稳定性；当环形荷载箱测试完成后，通过注浆阀块可向内环形填料腔和外环形填料腔中通入浆料，使得该浆料与环形荷载箱外部的浆料融合凝固，所以起到更为稳定的效果。

优选的，每个所述的环形油腔膨胀单元均包括上环形固定板、下环形固定板、外圈和内圈，所述上环形固定板和下环形固定板均开设有环形孔，所述外圈和内圈均可发生形变且截面均为U形，所述上环形固定板和下环形固定板上下相对设置，所述外圈连接于上环形固定板和下环形固定板的外侧，所述内圈连接于上环形固定板和下环形固定板的内侧，所述上环形固定板、下环形固定板、外圈和内圈同轴设置，且相互之间形成充油腔。

优选的，所述外圈和内圈均包括上环形连接板、下环形连接板和弧形形变板，所述弧形形变板的两侧分别连接于上环形连接板和下环形连接板的侧面，所述上环形连接板的下表面焊接于上环形固定板的上表面，所述下环形连接板的上表面焊接于下环形固定板的上表面。

优选的，还包括具有注油孔的环形注油盖板，所述环形注油盖板承接上下相邻的两个环形油腔膨胀单元。

优选的，所述环形注油盖板的截面呈阶梯状且分为上环板和下环板，所述下环板的上表面和与其上方衔接的环形油腔膨胀单元中下环形固定板的下表面连接，所述下环板的下表面和与其下方衔接的环形油腔膨胀单元中上环形固定板的上表面连接，所述上环板进入与其上方衔接的环形油腔膨胀单元中下环形固定板的环形孔中。

通过上述技术方案，上述结构所形成的压力装置不但成本低，而且还能对上环形钢板和下环形钢板起到更为稳定的支撑效果；每个环形注油膨胀单元中的上环形固定板、下环形固定板、环形注油盖板的设置，有效的保证了整个环形注油膨胀单元及由多个环形注油膨胀单元组成的压力单元的整体结构强度，使其只能发生轴向的膨胀位移，内圈和外圈的弧形形变板保证了每个环形注油膨胀单元均具有膨胀的空间。

优选的，还包括上位移管和下位移管，所述上位移管连接于上环形钢板的上表面，所述下位移管穿过上环形钢板连接于下环形钢板上。

优选的，所述上位移管和下位移管上分别设有上保护套和下保护套。

通过上述技术方案，通过上位移管和下位移管可有效的检测出，在加载压力的情况下，上环形固定板和下环形固定板的位移量；上保护套和下保护套的设置，可对上位移管和下位移管起到有效的保护作用，防止上位移管和下位移管与量料凝固的情况。

优选的，所述上环形钢板的上表面上设有吊环。

通过上述技术方案，通过该吊环可将其方便的吊起，便于安装、运输。

优选的，所述注浆口上设有注浆管，所述注浆管中设有堵头。

通过上述技术方案，通过注浆管方便与外界部件的连接，堵头可起到密封保护的作用，防止杂物进入到环形注浆盖板中；当不需要使用时，可将注浆管堵住，当需要使用时可将其取出，接上连接管。

附图说明

图1为本实用新型自平衡法用环形荷载箱的剖视图；

图2为本实用新型自平衡法用环形荷载箱的俯视图；

图3为本实用新型中下位移管的剖视图；

图4为图1中A部放大图。

具体实施方式

通过图1至图4对本实用新型自平衡法用环形荷载箱作进一步的说明。

一种自平衡法用环形荷载箱，包括上环形钢板1、下环形钢板2、外环形挡板4、内环形挡板5和压力装置3。上环形钢板1和下环形钢板2上下相对设置，且中心位置处均开设有中心孔，以供注浆管11穿过。外环形挡板4连接于上环形钢板1和下环形钢板2的外边缘位置处，内环形挡板5连接于上环形钢板1和下环形钢板2的内边缘位置处，即中心孔位置处，此处需说明的是，外环形挡板4的上端、内环形挡板5的上端与上环形钢板1的下表面之间为完全焊接，外环形挡板4的下端、内环形挡板5的下端与下环形钢板2的上表面之间为点焊，所以当压力装置3加压膨胀时，点焊处均断开。所述压力装置3包括若干个环形油腔膨胀单元，本实用新型中具有四个，若干个环形油腔膨胀单元上下叠合且相互连通，位于最上方的环形油腔膨胀单元的上表面与上环形钢板1的下表面焊接，且可与液压加载装置连接，位于最下方的环形油腔膨胀单元的下表面与下环形钢板2的上表面焊接；上环形钢板1、下环形钢板2、外环形挡板4和压力装置3之间形成外环形填充腔13，上环形钢板1、下环形钢板2、内环形挡板5和压力装置3之间形成内环形填充腔14；所述环形荷载箱上还焊接注浆阀块6，所述注浆阀块6具有相互导通的注浆口64、管腔61、出浆口一63和出浆口二62，所述出浆口一63和出浆口二62分别与外环形填充腔13和内环形填充腔14连通；上环形钢板1、下环形钢板2、外环形挡板4、内环形挡板5、若干个环形油腔膨胀单元同轴设置。

进一步的，每个所述的环形油腔膨胀单元均包括上环形固定板32、下环形固定板33、外圈35和内圈31。所述上环形固定板32和下环形固定板33上均开设有环形孔，环形孔与上环形固定板32同轴。所述外圈35和内圈31均可发生形变且截面均为U形，外圈35的U形口朝内，内圈31的U形口朝外，所述上环形固定板32和下环形固定板33上下相对设置，所述外圈35连接于上环形固定板32和下环形固定板33的外侧，所述内圈31连接于上环形固定板32和下环形固定板33的内侧，所述上环形固定板32、下环形固定板33、外圈35和内圈31同轴设置，且相互之间形成充油腔。所述外圈35和内圈31均包括上环形连接板311、下环形连接板312和弧形形变板313，上环形连接板311、下环形连接板312和弧形形变板313一体成型，所述弧形形变板313的两侧分别连接于上环形连接板311和下环形连接板312的侧面，所述上环形连接板311的下表面焊接于上环形固定板32的上表面，所述下环形连接板312的上表面焊接于下环形固定板33的下表面；还包括具有注油孔341的环形注油盖板34，所述环形注油盖板34承接连通上下相邻的两个环形油腔膨胀单元。所述环形注油盖板34的截面呈阶梯状且分为上环板342和下环板343，所述下环板343的上表面和与其上方衔接的环形油腔膨胀单元中下环形固定板33的下表面焊接，所述下环板343的下表面和与其下方衔接的环形油腔膨胀单元中上环形固定板32的上表面焊接，所述上环板342进入与其上方衔接的环形油腔膨胀单元中下环形固定板33的环形孔中，每相邻的一组上环形连接板311和下环形连接板312均位于每相邻的上环形固定板32和下环形固定板33之间，以增加压力装置3的整体结构强度，上环形固定板32和下环形固定板33均为钢板；当向油腔中冲油时，可使弧形形变板313慢慢伸直，从而实现整个压力装置3的轴向位移。

进一步的，还包括上位移管8和下位移管9，所述上位移管8焊接于上环形钢板1的上表面，所述下位移管9穿过上环形钢板1焊接于下环形钢板2上。所述上位移管8和下位移管9上分别设有上保护套和下保护套10。

进一步的，所述上环形钢板1的上表面上设有吊环7。

进一步的，所述注浆口64上设有注浆管11，所述注浆管11中设有堵头12。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。