自行式静载试验车.pdf

本发明涉及建设工程领域，尤其涉及自行式静载试验车，其特征在于：所述行走装置为履带式行走装置，在静载试验时，所述履带式行走装置作为反力系统的支墩。本发明的优点是：试验车整体作为加荷平台系统，不存在地锚系统进行试验时存在的相关缺点；反力主要由装载的土石方提供，试验车本身自重较小，可以大大降低设备长途运输费用；试验车行走装置采用履带式，由于与地面接触压力较小，可保证复杂的场地内自行移动就位，且试验时作为支墩的履带不会产生较大沉陷的问题；土石方就地取材，车架纵梁兼作反力梁，行走装置作为加荷平台支墩，无需租赁、吊装混凝土块和钢梁架设加荷平台，可以大大降低试验成本和耗时；利用数据处理器可以准确计算出车辆总重和重心位置，保证试验总加载量和荷载对中要求。

1.  一种自行式静载试验车，所述静载试验车作为静载试验的反力系统，至少包括动力装置、行走装置、车架和车箱，所述动力装置连接驱动所述行走装置，所述行走装置安装于所述车架两侧，所述车箱设置在所述车架上，其特征在于：所述行走装置为履带式行走装置，在静载试验时，所述履带式行走装置作为反力系统的支墩。

2.  根据权利要求1所述的一种自行式静载试验车，其特征在于：所述车架以及固定设置在所述车架上的所述车箱分别以设置在所述车架中部的纵梁对称布置；所述纵梁作为所述静载试验的反力梁。

3.  根据权利要求2所述的一种自行式静载试验车，其特征在于：所述纵梁上设置有重心位置指示器，在静载试验时，所述重心位置指示器所显示的所述纵梁上的位置作为所述静载试验的反力支点。

4.  根据权利要求1所述的一种自行式静载试验车，其特征在于：所述车架上固定设置有可进行压力测量的液压千斤顶，所述液压千斤顶的顶推面朝向所述车箱。

自行式静载试验车
技术领域
本发明涉及建设工程领域，尤其涉及自行式静载试验车。
背景技术
浅层平板载荷试验是在现场用一个刚性承压板逐级加载，通过测定天然地基或复合地基沉降随荷载及时间的变化，进而确定地基承载力和变形指标的原位测试技术。浅层平板载荷试验所得到的力学指标可靠性较高，一般作为其他原位测试方法测得的地基土力学参数建立经验关系的主要依据。浅层平板载荷试验作为一种成熟的岩土原位测试技术，几乎在所有的地基检测项目中均有应用。对于试验的技术要求，现有规范有着较为具体的规定，主要涉及承压板面积、试坑尺寸、平台及基准梁支点间距、加载方式等方面。
进行浅层平板载荷试验必须由反力系统提供足够的反力，而反力系统一般分为三类：加荷平台、地锚以及两者联合使用。传统加荷平台系统的设置一般采用堆载法进行，堆载所用材料以混凝土块为主。当采用混凝土块架设加荷平台提供反力时，试验成本较高、耗时较长，原因为：1、试验使用的混凝土块和钢梁租赁商寻找困难，租赁费用较高；2、混凝土块和钢梁由于自重较大，运输到现场的进出场费较高；3、采用混凝土块及钢梁架设加荷平台时需起重机配合，吊装费用很高，且耗时较长；4、当完成一个检测点的检测工作后，需用另外租赁重型卡车将混凝土和钢梁运输到下一个检测点，当检测点间距离较大时运输费用较高。此外一些特殊场地，如沙土地基、软土地基，架设加荷平台进行浅层平板载荷试验时由于钢梁长度和试坑尺寸限制，支墩与地面接触面积较小，堆载较大时支墩产生较大沉陷而影响试验的准确性。
地锚系统采用预设的锚桩提供反力，虽然较加荷平台系统安装快、成本低，但也存在以下缺点：1、单根锚杆提供的反力有限，锚杆数设置较多时又会造成荷载对中不易控制，因此单独的地锚系统只适用于较小吨位下的浅层平板载荷试验；2、部分地质情况下如碎石土场地，锚桩安装较为困难，实际工程中难以采用；3、试验过程中锚桩可能会因反力不足而产生较大的上拔量甚至彻底被拔出，导致试验无法继续进行。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足，研制自行式静载试验车，将可移动的静载试验车作为静载试验所需的反力系统，并将试验车车体各部分分别作为反力系统所需的支墩、反力梁、反力支点，以实现在现场各检测点的静载试验。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种自行式静载试验车，所述静载试验车作为静载试验的反力系统，至少包括动力装置、行走装置、车架和车箱，所述动力装置连接驱动所述行走装置，所述行走装置安装于所述车架两侧，所述车箱设置在所述车架上，其特征在于：所述行走装置为履带式行走装置，在静载试验时，所述履带式行走装置作为反力系统的支墩。
所述车架以及固定设置在所述车架上的所述车箱分别以设置在所述车架中部的纵梁对称布置；所述纵梁作为所述静载试验的反力梁。
所述纵梁上设置有重心位置指示器，在静载试验时，所述重心位置指示器所显示的所述纵梁上的位置作为所述静载试验的反力支点。
所述车架上固定设置有可进行压力测量的液压千斤顶，所述液压千斤顶的顶推面朝向所述车箱。
一种涉及上述自行式静载试验车的试验方法，至少包括以下步骤：
开启动力装置并驱动履带式行走装置行走，使试验车移动到检测点的试坑附近；将重物装入车箱内，装料量视试验最大加载量而定；在开挖整平后的试坑内架设承压板和千斤顶，承压板与试坑的地表相接触，千斤顶置于承压板之上，且其顶推面向上；装载完毕后启动试验车，利用履带式行走装置行驶至试坑的正上方，使得千斤顶的顶点位于纵梁上的重心位置正下方；在千斤顶6顶端安放测力计7，在测力计上方放置垫梁8，调节千斤顶6升降直至垫梁8与车架纵梁13紧密接触；利用千斤顶6对承压板3加载，进行浅层平板试验。
本发明的优点是：试验车整体作为加荷平台系统，不存在地锚系统进行试验时存在的相关缺点；反力主要由装载的土石方提供，试验车本身自重较小，可以大大降低设备长途运输费用；试验车行走装置采用履带式，由于与地面接触压力较小，可保证复杂的场地内自行移动就位，且试验时作为支墩的履带不会产生较大沉陷的问题；土石方就地取材，车架纵梁兼作反力梁，行走装置作为加荷平台支墩，无需租赁、吊装混凝土块和钢梁架设加荷平台，可以大大降低试验成本和耗时；利用数据处理器可以准确计算出车辆总重和重心位置，保证试验总加载量和荷载对中要求。
附图说明
图1 本发明的正视图；
图2 本发明的侧视图；
图3 本发明中第一车架模块示意图；
图4 本发明中第二车架模块示意图；
图5 本发明中第三车架模块示意图；
图6 本发明车架组装示意图；
图7 本发明车箱结构俯视图；
图8本发明车箱组装示意图；
图9 本发明的试验设备布置正视图；
图10 本发明的试验设备布置俯视图；
图11 本发明车架纵梁示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-11所示，图中标记1-15、3a-3c、4a、4b分别为：驾驶室1、行走装置2、车架3、车箱4、承压板5、调节千斤顶6、测力计7、垫梁8、百分表9、基准梁10、试坑11、液压千斤顶12、纵梁13、重心位置指示器14、加劲肋15、车架第一模块3a、车架第二模块3b、车架第三模块3c、车箱纵梁4a、车箱横梁4b。
实施例：本实施例中的自行式静载试验车如图1、2所示，由驾驶室1、行走装置2、车架3、车箱4和动力装置构成。动力装置为行走装置2提供动力，行走装置2分别设置在车架3的两侧，驾驶室1和车箱4固定设置在车架3上，其中驾驶室1用于技术人员对试验车进行操作，行走装置2使静载试验车可在场地内自由移动，车架3用于支撑车箱4和驾驶室1，车箱4用于承装重物作为静载试验时所需的反力。
静载试验车整体作为现场静载试验的反力系统，而静载试验车的若干部件分别作为反力系统中所需要的要素。行走装置2为履带式行走装置，在试验车移动时作为行走装置，而在静载试验时，又利用履带式行走装置的履带幅面较宽、与地面接触面积大的特性，使其作为反力系统的支墩，解决试验过程中产生支墩过大而引起的地表沉陷问题。车架3在中部设置有一纵梁13，车架3本体以及设置在车架3上的驾驶室1和车箱4均以该纵梁13为中线对称分布，从而使得纵梁13上部的载荷均匀，且试验车的重心位置一定处在纵梁13上；在静载试验时，利用上述特性，纵梁13作为反力系统的反力梁。为了进一步提高静载试验效果，可通过检测反力系统的重心位置来实现，所以在纵梁13的重心范围内固定设置有一重心位置指示器14，该重心位置指示器14可检测车箱4装载量不同时，整个试验车的重心位置，使得静载试验加载时可以以重心位置指示器所显示的纵梁位置作为千斤顶的反力支点。
本实施例在具体实施时：履带式行走装置2与车架3可采用螺栓连接，可在试验车长途运输时进行快速拆卸。
车箱4尾部底端与车架3铰接，车箱4与车架3之间设有可进行压力测量的液压千斤顶12，液压千斤顶12起到两个作用，其一是计算得到装载后车辆总重，其二是车箱4卸载时顶起车箱4,并利用车箱4和车架3之间的铰接完成倾倒。
车架3可采用模块式的组装，共分为图3所示的第一模块3a、图4所示的第二模块3b和图5所示的第三模块3c，其中第一模块3a和第二模块3b上均连接有液压千斤顶12，第二模块3b内纵梁13采用箱型结构，各模块间采用螺栓连接，拼装完成后的车架如图6所示。
如图7和图8所示，自行式静载试验车设有两个相同的车箱4，车箱4结构底部设有车箱纵梁4a和车箱横梁4b，两个车箱4也以车架3的纵梁13为中线对称设置在车架13上。
驾驶室1内设置数据处理器，数据处理器与液压千斤顶12以及重心位置指示器14构成数据连接，使其可以根据测得的液压千斤顶12的压力计算得到装载后的试验车总重和试验车对应的重心位置，并通过重心位置指示器14准确显示在纵梁13上，以供操作人员将该位置作为静载试验时的千斤顶支点（反力支点）。数据处理器可配备显示器，供操作人员即时了解数据。
利用本实施例在现场进行静载试验时：
（1）操作人员在驾驶室1内，开启动力装置并驱动履带式行走装置2行走，使试验车移动到检测点的试坑11附近，此时试验车车架3两侧履带式行走装置2只起到将试验车车体移动到试坑11附近的作用。
（2）如图9-11所示，试验前通过挖掘机将现场的土石方料或其它一些重物装入车箱4内，装料量视试验最大加载量而定；土石方装载完毕后启动液压千斤顶12微升车箱4一段距离，量测液压千斤顶12所承受压力，压力传感器将数据传输给驾驶室1内数据处理器，数据处理器经计算后得到车辆总重及车身重心位置，向重心位置指示器14发出指令，重心位置指示器在车身重心对应位置处指示灯亮起。由于本实施例中车架3本体及其上部结构均以纵梁13对称设置，所以车身重心一定在纵梁13上。
（3）在开挖整平后的试坑11内架设承压板5和千斤顶6，承压板5与试坑11的地表相接触，千斤顶6置于承压板5之上，且其顶推面向上。
（4）装载完毕后启动试验车，利用履带式行走装置2行驶至试坑11的正上方，使得千斤顶6的顶点位于重心位置指示器14所显示的、纵梁13上的重心位置正下方，该位置即为反力支点。在千斤顶6顶端安放测力计7，在测力计上方放置垫梁8，调节千斤顶6升降直至垫梁8与车架纵梁13紧密接触。其中纵梁13中部箱体内一定范围内设有加劲肋15以提高纵梁13的强度，避免其在被顶推时断裂，此时纵梁13作为反力梁。在履带行走装置间架设基准梁10和百分表9，基准梁设置应满足规范要求；利用千斤顶6对承压板3加载，进行浅层平板试验。
（5）试验结束后启动液压千斤顶12，利用车箱4和车架3之间的铰接将车箱4内土石方或其它重物卸除。
（6）若有下一检测点，可不卸除车箱内重物，直接将试验车再开至该检测点的试坑处继续试验即可；以此往复，直至完成现场每个检测点的静载试验。
虽然以上述实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，上述实施例的实质是：将试验车车体各部分分别作为反力系统所需的支墩、反力梁、反力支点，以实现在现场各检测点的静载试验。所以在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，如：在满足行走装置2幅面较宽、与地面接触面积大的前提下改变行走装置2为履带式的类似结构；改变车架3的具体结构等，故在此不一一赘述。