[发明专利]一种螺旋地锚水平受力试验的测试装置及其操作方法

权利要求书

1.一种螺旋地锚水平受力试验的测试装置，由试验支架、加载装置和测量装置组成；其特征在于：

试验支架由上部承力梁、上部支承横梁、中心反力梁、传力立柱、底部承力梁、底部支承横梁、竖立导线槽柱和底部定位梁组成；两根上部承力梁的两侧通过上部支承横梁固定连接，构成支架上部结构；一根中心反力梁两端固定在两根上部承力梁的中心位置，在中心反力梁的中心位置设有固定槽；两根底部承力梁的两侧通过底部支承横梁固定连接，构成支架底部结构；支架上部结构四周底部设置有传力立柱，四根传力立柱下方与支架底部结构固定连接；底部定位梁为L型钢，两端分别固定在底部承力梁上；四根带有滑轮的竖立导线槽柱两端分别固定在中心反力梁和底部定位梁上，滑轮通过穿轴固定在竖立导线槽柱的下方；

加载装置包括液压千斤顶、支承铁铸垫块、顶部支承板、钢绞线、卡线夹和传力线轴，压力传感器放置于中心反力梁的固定槽内，压力传感器上方放置千斤顶，千斤顶上放置支承铁铸垫块；顶部支承板为方形钢板，四角穿孔呈对称分布，顶部支承板位于支承铁铸垫块上方；传力线轴由绕线杆和传力垫块组成，绕线杆为四个固定在传力垫块两侧的钢轴，用于固定钢绞线，传力垫块为带弧度的铸体，与测试螺旋地锚的外表面贴合，用于施加荷载；四根钢绞线上端穿过顶部支承板四角并用卡线夹固定，钢绞线沿竖立导线槽柱并绕过滑轮后呈水平方向连接至传力线轴，用卡线夹固定在传力线轴的绕线杆上；千斤顶在顶升过程中，对顶部支承板施加荷载，根据试验的不同场地条件，使用的千斤顶类型和数量也不同，试验时须使用支承铁铸垫块调整千斤顶高度至合适位置；

测量装置包括压力传感器、位移计、位移计表座和基准梁，压力传感器与数显仪通过信号线连接，用以测量加载过程中的荷载大小；位移计通过位移计表座固定于基准梁上，用以测量加载过程中的位移大小；基准梁为带支撑的L型钢，通过所述支撑插入土中将基准梁独立固定在试验支架底部承力梁外侧；所述位移计的测量端指针垂直于螺旋地锚桩头侧壁指定高度处。

2.根据权利要求1所述的螺旋地锚水平受力试验的测试装置，其特征在于所述底部承力梁为槽钢，其两端留有锚孔，用于固定试验支架。

3.根据权利要求1所述的螺旋地锚水平受力试验的测试装置，其特征在于所述上部承力梁与传力立柱之间设有支架斜撑。

4.根据权利要求３所述的螺旋地锚水平受力试验的测试装置，其特征在于所述上部支承横梁、中心反力梁、传力立柱、底部承力梁及竖立导线槽柱均为槽钢；底部定位梁、基准梁及支架斜撑均为L型钢；上部承力梁为工字钢。

5.根据权利要求1所述的螺旋地锚水平受力试验的测试装置，其特征在于所述竖立导线槽柱留有通孔，钢绞线可以通过通孔穿过。

6.一种如权利要求1所述的螺旋地锚水平受力试验的测试装置的操作方法，其特征在于具体操作步骤如下：

（1）固定试验支架：将测试装置放置于测试螺旋地锚上方，调整试验支架位置，使得螺旋地锚位于试验支架一侧四分之一位置的中心，且不与底部支承横梁接触；使用锚杆打入地下通过试验支架四角的锚孔将试验支架固定；

（２）固定传感器：将压力传感器固定在中心反力梁的中心处固定槽内，压力传感器上方依次放置千斤顶、支承铁铸垫块和顶部支承板；四根钢绞线分别穿过顶部支承板的四角并用卡线夹固定，钢绞线沿着竖立导线槽柱绕过下方的滑轮，通过滑轮改变为水平状态，钢绞线末端连接至传力线轴的绕线杆上，并用卡线夹固定；传力线轴的传力垫块曲面与螺旋地锚桩头侧壁贴合；

（３）预加载：顶升千斤顶至钢绞线受力并刚好拉紧，调整压力传感器的数控仪进行归零操作；

（４）固定测量装置：将基准梁打入地下指定位置，独立于试验支架外侧，并安装位移计表座和位移计，使位移计测量端指针垂直于螺旋地锚桩头侧壁指定高度处，记录初始读数；

（５）加载并读数：顶升千斤顶并分8~10级加载，每级荷载为预估极限荷载的1/8~1/10；每级荷载施加后每隔5min钟进行一次读数，记录数显仪压力示数以及位移计位移示数，本级荷载下位移稳定后进行下一级荷载的施加；每级荷载稳压时间不得小于1小时。