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申请/专利权人：中国电力科学研究院有限公司;国网新疆电力有限公司建设分公司;中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司

摘要：本发明提供了一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置以及该装置的加载方法，包括：传力螺杆12、下顶板4、上顶板7、传力横梁组3、法兰盘15、顶升部件B和与所述传力螺杆12配合使用的螺杆螺母；在传力螺杆12上增设増程部件C，用于增加试验基础的行程。本发明提供的技术方案，通过在传力螺杆12上增设増程部件C，加载装置在増程作业过程中，基础一直处于加载状态，保证了基础单调递增受拔的静载试验要求。在加载装置増程作业过程中，本加载装置使操作人员仅需进行螺母的旋拧作业，节省了工作量和时间。并且确保操作人员仅在加载装置外部进行作业，从而规避了操作人员肢体进入传统加载装置内部潜在的安全隐患。

主权项：1.一种基础上拔载荷试验可增程式加载装置，其特征在于，所述装置包括：传力螺杆（12）、上顶板（7）、法兰盘（15）、承压传力装置A、螺杆上螺母（8）和顶升部件B；在所述传力螺杆（12）上增设增程部件C，用于增加试验基础的行程；所述承压传力装置A放置于地基（21）上，所述顶升部件B设置于所述承压传力装置A上，所述上顶板（7）设置于所述顶升部件B上；所述传力螺杆（12）上端穿过所述上顶板（7）与所述螺杆上螺母（8）紧固连接，再穿过所述承压传力装置A后与法兰盘（15）紧固连接；所述法兰盘（15）还与被拔的试验基础（20）固定连接；设置于所述传力螺杆（12）上的所述增程部件C位于上顶板（7）和所述承压传力装置A之间；所述顶升部件B通过带动传力螺杆（12）向上运动进而带动所述法兰盘（15）以及与所述法兰盘（15）固定连接的试验基础（20）向上运动；所述增程部件C包括：增程螺母11和在传力螺杆（12）上配合所述增程螺母11加工的增程螺纹（10）；所述增程螺纹（10）的长度配合所述试验基础（20）的上拔运动行程设置；所述增程螺母（11）配合所述试验基础（20）的上拔运动行程旋拧于增程螺纹（10）上；所述传力螺杆12为两个，沿所述顶升部件B的中垂线对称设置；所述传力螺杆12的上端和下端分别加工有螺杆上螺纹（9）和螺杆下螺纹（13）；所述螺杆上螺母（8）与所述螺杆上螺纹（9）配套使用；所述增程螺纹（10）位于所述螺杆上螺纹（9）和所述螺杆下螺纹（13）之间,且紧贴所述螺杆上螺纹（9）;所述承压传力装置A包括：承压板（1）、传力墩（2）和传力横梁组（3）；所述承压板（1）放置于地基（21）上，所述传力墩（2）放置于所述承压板（1）上；所述承压板（1）和传力墩（2）各有两个，所述传力横梁组（3）放置于两个传力墩（2）上;还包括下顶板（4）；所述下顶板（4）放置于所述顶升部件B和所述传力横梁组（3）之间，所述下顶板（4）用于顶升部件B和传力横梁组（3）整体的荷载传递；且所述传力螺杆（12）穿过所述下顶板（4），所述增程螺母11旋拧至紧贴所述下顶板（4）上；所述顶升部件B包括：千斤顶（5）、千斤顶活塞（6）和千斤顶泵站；所述千斤顶活塞（6）位于所述千斤顶（5）的上面且在所述千斤顶泵站的带动下在所述千斤顶（5）上进行伸出和收回。

全文数据：一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置及加载方法技术领域本发明属于输电线路杆塔基础上拔静载试验装置领域，具体涉及一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置及加载方法。背景技术输电杆塔基础静载试验是全球通用的进行杆塔基础设计验证、承载特性研究的直接可靠方法，其中上拔加载结构的能力和可靠性是保证试验结果可靠性的关键设备。目前，输电杆塔基础原位上拔载荷试验的加载结构型式多样，并未实现标准化，但其主要结构特点为以千斤顶为动力部分，以传力横梁、传力螺杆为主要承力构件，以螺母-螺纹和法兰板盘为主要连接方式。既有输电杆塔基础上拔静载试验设备能够完成常规的输电杆塔基础设计验证、承载特性研究的工作，但存在加载进程受千斤顶行程制约的问题。即在加载过程中，当地基变形、或传力横梁的的变形较大时，或需要进行大变形下基础承载特性研究时，在基础未被加载至要求的变形量条件下，由于千斤顶达到最大行程而导致试验被迫中止。发明内容为了解决千斤顶行程制约问题，本发明提供了一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置及加载方法，通过构造措施，实现上拔静载试验増程操作中维持基础上拔负荷不衰减，从而满足基础大变形或地基、传力结构刚度不足条件下基础单调递增受拔的上拔静载试验要求。实现上述目的的技术方案如下：本发明提供的一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置，其改进之处在于，所述装置包括：传力螺杆12、上顶板7、法兰盘15、承压传力装置A、螺杆上螺母8和顶升部件B；在所述传力螺杆12上增设増程部件C，用于增加试验基础的行程；所述承压传力装置A放置于地基21上，所述顶升部件B设置于所述承压传力装置A上，所述上顶板7设置于所述顶升部件B上；所述传力螺杆12上端穿过所述上顶板7与所述螺杆上螺母8紧固连接，再穿过所述承压传力装置A后与法兰盘15紧固连接；所述法兰盘15还与被拔的实验基础20固定连接；设置于所述传力螺杆12上的所述増程部件C位于上顶板7和所述承压传力装置A之间；所述顶升部件B通过带动传力螺杆12向上运动进而带动所述法兰盘15以及与所述法兰盘15固定连接的实验基础20向上运动。优选的，所述増程部件C包括：增程螺母11和在传力螺杆12上配合所述增程螺母11加工的増程螺纹10；所述増程螺纹10的长度配合所述实验基础20的上拔运动行程设置；所述増程螺母11配合所述实验基础20的上拔运动行程旋拧于増程螺纹10上。优选的，所述传力螺杆12为两个，沿所述顶升部件B的中垂线对称设置；所述传力螺杆12的上端和下端分别加工有螺杆上螺纹9和螺杆下螺纹13；所述螺杆上螺母8与所述螺杆上螺纹9配套使用。优选的，所述増程螺纹10位于所述螺杆上螺纹9和所述螺杆下螺纹13之间,且紧贴所述螺杆上螺纹9。优选的，还包括：螺杆下螺母14和在所述传力螺杆12上配合螺杆下螺母14设置的螺杆下螺纹13；所述螺杆下螺母14与所述螺杆下螺纹13配合连接将所述传力螺杆12的下端与所述法兰盘15固定连接。优选的，还包括：地脚螺栓19、地脚上螺母16、地脚下螺母18和在所述地脚螺栓19上配合所述地脚上螺母16和地脚下螺母18加工的地脚螺纹17；所述地脚螺栓19为两个，沿所述法兰盘15中垂线对称设置；所述地脚上螺母16和地脚下螺母18旋拧于地脚螺纹17上，并分别位于所述法兰盘15上面和所述法兰盘15下面；所述地脚螺栓19下端预先浇筑于试验基础20中，所述地脚螺栓19上端穿过所述法兰盘15并通过地脚上螺母16和地脚下螺母18固定连接。优选的，所述承压传力装置A包括：承压板1、传力墩2和传力横梁组3；所述承压板1放置于地基21上，所述传力墩2放置于所述承压板1上；所述承压板1和传力墩2各有两个，所述传力横梁组3放置于两个传力墩2上。优选的，还包括下顶板4；所述下顶板4放置于所述顶升部件B和所述传力横梁组3之间，所述下顶板4用于顶升部件B和传力横梁组3整体的荷载传递；且所述传力螺杆12穿过所述下顶板4，所述增程螺母11旋拧至紧贴所述下顶板4上。优选的，所述传力横梁组3由多根传力横梁组成。优选的，所述顶升部件B包括：千斤顶5、千斤顶活塞6和千斤顶泵站；所述千斤顶活塞6位于所述千斤顶5的上面且在所述千斤顶泵站的带动下在所述千金顶5上进行伸出和收回。本发明提供的一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置的加载方法，其改进之处在于，所述方法包括：1加满顶升部件B的行程，并调节增程部件在传力螺杆12上的位置，使得所述增程部件紧贴承压传力装置A；2收回顶升部件B，上顶板7随顶升部件B自然下落，旋拧螺杆上螺母8紧贴所述上顶板7；3继续加满顶升部件B的行程，通过顶升部件B带动所述传力螺杆12向上运动进而带动所述法兰盘15以及与所述法兰盘15固定连接的实验基础20向上运动；然后，如果需要继续增加基础上拔位移，则重复步骤1～3。优选的，在所述实验基础20浇筑时，同时浇筑地脚螺栓19。优选的，所述加满顶升部件B的行程，并调节增程部件在传力螺杆12上的位置，使得所述增程部件紧贴承压传力装置A，之前还包括：通过所述法兰盘15将所述传力螺杆12与浇筑于实验基础20中的地脚螺栓19固定连接。与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：1本发明提供的技术方案，包括：传力螺杆12、上顶板7、法兰盘15、承压传力装置A、螺杆上螺母8和顶升部件B；在所述传力螺杆12上增设増程部件C，用于增加试验基础的行程；所述承压传力装置A放置于地基21上，所述顶升部件B设置于所述承压传力装置A上，所述上顶板7设置于所述顶升部件B上；所述传力螺杆12上端穿过所述上顶板7与所述螺杆上螺母8紧固连接，再穿过所述承压传力装置A后与法兰盘15紧固连接；所述法兰盘15还与被拔的实验基础20固定连接；设置于所述传力螺杆12上的所述増程部件C位于上顶板7和所述承压传力装置A之间；所述顶升部件B通过带动传力螺杆12向上运动进而带动所述法兰盘15以及与所述法兰盘15固定连接的实验基础20向上运动。通过在传力螺杆12上增设増程部件C，使在加载装置在増程作业过程中，由于増程部件C配合所述实验基础20的上拔运动行程在传力螺杆12上不断向下旋拧，从而克服千斤顶行程制约问题，使基础一直处于加载状态，保证了基础单调递增受拔的静载试验要求。2本发明提供的技术方案，在増程作业过程中，本加载装置使操作人员仅需进行螺母的旋拧作业，节省了工作量和时间；3本发明提供的技术方案，本加载装置确保操作人员仅在加载装置外部进行作业，从而规避了操作人员肢体进入传统加载装置内部潜在的安全隐患。附图说明图1为本发明的加载结构装配大样图；图2为本发明的加载结构断面图；图3为本发明的加载结构侧视断面图；图中，1-承压板，2-传力墩，3-传力横梁组，4-下顶板，5-千斤顶，6-千斤顶活塞，7-上顶板，8-螺杆上螺母，9-螺杆上螺纹，10-増程螺纹，11-増程螺母，12-传力螺杆，13-螺杆下螺纹，14-螺杆下螺母，15-法兰盘，16-地脚上螺母，17-地脚螺纹，18-地脚下螺母，19-地脚螺栓，20-试验基础，21-地基。具体实施方式实施例1如图1和图2所示，所述装置包括：传力螺杆12、上顶板7、法兰盘15、承压传力装置A、螺杆上螺母8和顶升部件B；在所述传力螺杆12上增设増程部件C，用于增加试验基础的行程；所述増程部件C包括：增程螺母11和在传力螺杆12上配合所述增程螺母11加工的増程螺纹10；所述増程螺纹10的长度配合所述实验基础20的上拔运动行程设置；所述増程螺母11配合所述实验基础20的上拔运动行程旋拧于増程螺纹10上。设置于所述传力螺杆12上的所述増程部件C位于上顶板7和所述承压传力装置A之间；所述増程螺纹10位于所述螺杆上螺纹9和所述螺杆下螺纹13之间,且紧贴所述螺杆上螺纹9。所述承压传力装置A放置于地基21上，所述顶升部件B设置于所述承压传力装置A上，所述上顶板7设置于所述顶升部件B上；所述承压传力装置A包括：承压板1、传力墩2和传力横梁组3；所述承压板1放置于地基21上，所述传力墩2放置于所述承压板1上；所述承压板1和传力墩2各有两个，所述传力横梁组3放置于两个传力墩2上。所述传力螺杆12上端穿过所述上顶板7与所述螺杆上螺母8紧固连接，再穿过所述承压传力装置A后与法兰盘15紧固连接；所述法兰盘15还与被拔的实验基础20固定连接；所述传力螺杆12为两个，沿所述顶升部件B的中垂线对称设置；所述传力螺杆12的上端和下端分别加工有螺杆上螺纹9和螺杆下螺纹13；所述螺杆上螺母8与所述螺杆上螺纹9配套使用。还包括：螺杆下螺母14和在所述传力螺杆12上配合螺杆下螺母14设置的螺杆下螺纹13；所述螺杆下螺母14与所述螺杆下螺纹13配合连接将所述传力螺杆12的下端与所述法兰盘15固定连接。还包括下顶板4；所述下顶板4放置于所述顶升部件B和所述传力横梁组3之间，如图3所示，所述传力横梁组3由多根传力横梁组成。所述下顶板4用于顶升部件B和传力横梁组3整体的荷载传递；且所述传力螺杆12穿过所述下顶板4，所述增程螺母11旋拧至紧贴所述下顶板4上。还包括：地脚螺栓19、地脚上螺母16、地脚下螺母18和在所述地脚螺栓19上配合所述地脚上螺母16和地脚下螺母18加工的地脚螺纹17；所述地脚螺栓19为两个，沿所述法兰盘15中垂线对称设置；所述地脚上螺母16和地脚下螺母18旋拧于地脚螺纹17上，并分别位于所述法兰盘15上面和所述法兰盘15下面；所述地脚螺栓19下端预先浇筑于试验基础20中，所述地脚螺栓19上端穿过所述法兰盘15并通过地脚上螺母16和地脚下螺母18固定连接。所述顶升部件B通过带动传力螺杆12向上运动进而带动所述法兰盘15以及与所述法兰盘15固定连接的实验基础20向上运动。所述顶升部件B包括：千斤顶5、千斤顶活塞6和千斤顶泵站；所述千斤顶活塞6位于所述千斤顶5的上面且在所述千斤顶泵站的带动下在所述千金顶5上进行伸出和收回。实施例2图1为本发明的加载结构装配大样图；图2为本发明的加载结构断面图；如图1和图2所示，承压板1自然落放于地基21的表面，其功能是在传力墩2和地基21间传递压荷载。由于承压板1面积较大，其减小了地基21的荷载，减小了地基沉降，增大了地基总抗力。传力墩2自然落放于承压板1上；其功能是在下顶板1和传力横梁组3间传递压荷载。传力横梁组3自然落放于传力墩2；其功能是在下顶板4和传力墩2间传递压荷载。下顶板4自然落放于传力横梁组3，其功能是在千斤顶5和传力横梁组3间传递压荷载。千斤顶5自然落放于下顶板4上；千斤顶活塞6是千斤顶5的组成部件；千斤顶泵站的供油和回油工作状态分别控制了千斤顶活塞6的伸出和收回动作。上顶板7自然落放于千斤顶活塞6上，其功能是在千斤顶活塞6和螺杆上螺母间传递压荷载；螺母-螺杆间通过螺纹连接，如16-19、18-19、8-12、11-12、14-12间的连接；传力螺杆12用于在螺杆上螺母8和螺杆下螺母14间传递拉荷载；在传力螺杆12上增加増程螺纹10和増程螺母11，増程螺纹10加工于螺杆上螺纹9以下，并向下延伸一定长度；増程螺母11旋拧于増程螺纹10上，并位于上顶板7和下顶板4之间；随着顶升部件B通过带动传力螺杆12向上运动进而带动所述法兰盘15以及与所述法兰盘15固定连接的实验基础20向上运动，所述増程螺母11配合所述实验基础20的上拔运动行程旋拧于増程螺纹10上。如图3所示，传力横梁组3是由多根传力横梁组成，下顶板4的存在保证了千斤顶5和传力横梁组3整体的荷载传递。地脚螺栓19用于在地脚上螺母16和试验基础20间传递拉荷载；传力横梁组3、下顶板4、上顶板7预留孔洞或间隙，传力螺杆12穿过其中；传力横梁组3、下顶板4、上顶板7、法兰盘15预留孔洞或间隙，传力螺杆12穿过其中；法兰盘15预留孔洞或间隙，地脚螺栓19穿过其中；地脚螺栓19预埋于试验基础20中，及基础浇筑过程中，将地脚螺栓19定位并浇筑其中。地脚下螺母18起到调平功能，确保法兰盘15落于其上后保持水平。实施例3所述方法包括：1加满顶升部件B的行程，并调节增程部件在传力螺杆12上的位置，使得所述增程部件紧贴承压传力装置A；2收回顶升部件B，上顶板7随顶升部件B自然下落，旋拧螺杆上螺母8紧贴所述上顶板7；3继续加满顶升部件B的行程，通过顶升部件B带动所述传力螺杆12向上运动进而带动所述法兰盘15以及与所述法兰盘15固定连接的实验基础20向上运动。所述步骤3继续加满顶升部件B的行程，通过顶升部件B带动所述传力螺杆12向上运动进而带动所述法兰盘15以及与所述法兰盘15固定连接的实验基础20向上运动，之后，如果需要继续增加基础上拔位移，则重复步骤1～3。在所述实验基础20浇筑时，同时浇筑地脚螺栓19。所述加满顶升部件B的行程，并调节增程部件在传力螺杆12上的位置，使得所述增程部件紧贴承压传力装置A，之前还包括：通过所述法兰盘15将所述传力螺杆12与浇筑于实验基础20中的地脚螺栓19固定连接，通过地脚上螺母16和地脚下螺母18旋拧在地脚螺纹17将地脚螺栓19固定连接在法兰盘15上，螺杆下螺母14与所述螺杆下螺纹13配合连接将所述传力螺杆12的下端与所述法兰盘15固定连接。实施例41按标准流程进行上拔加载试验，所述上拔加载试验的流程参见《架空输电线路基础设计技术规程》DLT5219—2014之附录Kp.150-154；待到千斤顶行程已满时，关闭千斤顶供油泵站。2向下旋拧増程螺母11，使其接触至下顶板4；3将千斤顶供油泵站调至回油工作状态，并启动，待千斤顶活塞6完全收回后，关闭泵站；此时上顶板7伴随千斤顶活塞6自然下落，在螺杆上螺母8和上顶板7间形成间隙；4向下旋拧螺杆上螺母8，使其接触至上顶板7；5将千斤顶供油泵站调至供油工作状态，然后即可按标准流程继续加载试验；6待千斤顶行程再次满程时，如果需要继续增加基础上拔位移，则重复步骤1～5。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

权利要求：1.一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置，其特征在于，所述装置包括：传力螺杆12、上顶板7、法兰盘15、承压传力装置A、螺杆上螺母8和顶升部件B；在所述传力螺杆12上增设増程部件C，用于增加试验基础的行程；所述承压传力装置A放置于地基21上，所述顶升部件B设置于所述承压传力装置A上，所述上顶板7设置于所述顶升部件B上；所述传力螺杆12上端穿过所述上顶板7与所述螺杆上螺母8紧固连接，再穿过所述承压传力装置A后与法兰盘15紧固连接；所述法兰盘15还与被拔的实验基础20固定连接；设置于所述传力螺杆12上的所述増程部件C位于上顶板7和所述承压传力装置A之间；所述顶升部件B通过带动传力螺杆12向上运动进而带动所述法兰盘15以及与所述法兰盘15固定连接的实验基础20向上运动。2.如权利要求1所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置,其特征在于，所述増程部件C包括：增程螺母11和在传力螺杆12上配合所述增程螺母11加工的増程螺纹10；所述増程螺纹10的长度配合所述实验基础20的上拔运动行程设置；所述増程螺母11配合所述实验基础20的上拔运动行程旋拧于増程螺纹10上。3.如权利要求2所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置,其特征在于，所述传力螺杆12为两个，沿所述顶升部件B的中垂线对称设置；所述传力螺杆12的上端和下端分别加工有螺杆上螺纹9和螺杆下螺纹13；所述螺杆上螺母8与所述螺杆上螺纹9配套使用。4.如权利要求3所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置,其特征在于，所述増程螺纹10位于所述螺杆上螺纹9和所述螺杆下螺纹13之间,且紧贴所述螺杆上螺纹9。5.如权利要求1所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置,其特征在于，还包括：螺杆下螺母14和在所述传力螺杆12上配合螺杆下螺母14设置的螺杆下螺纹13；所述螺杆下螺母14与所述螺杆下螺纹13配合连接将所述传力螺杆12的下端与所述法兰盘15固定连接。6.如权利要求1所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置,其特征在于，还包括：地脚螺栓19、地脚上螺母16、地脚下螺母18和在所述地脚螺栓19上配合所述地脚上螺母16和地脚下螺母18加工的地脚螺纹17；所述地脚螺栓19为两个，沿所述法兰盘15中垂线对称设置；所述地脚上螺母16和地脚下螺母18旋拧于地脚螺纹17上，并分别位于所述法兰盘15上面和所述法兰盘15下面；所述地脚螺栓19下端预先浇筑于试验基础20中，所述地脚螺栓19上端穿过所述法兰盘15并通过地脚上螺母16和地脚下螺母18固定连接。7.如权利要求2所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置,其特征在于，所述承压传力装置A包括：承压板1、传力墩2和传力横梁组3；所述承压板1放置于地基21上，所述传力墩2放置于所述承压板1上；所述承压板1和传力墩2各有两个，所述传力横梁组3放置于两个传力墩2上。8.如权利要求7所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置,其特征在于，还包括下顶板4；所述下顶板4放置于所述顶升部件B和所述传力横梁组3之间，所述下顶板4用于顶升部件B和传力横梁组3整体的荷载传递；且所述传力螺杆12穿过所述下顶板4，所述增程螺母11旋拧至紧贴所述下顶板4上。9.如权利要求8所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置,其特征在于，所述传力横梁组3由多根传力横梁组成。10.如权利要求1所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置,其特征在于，所述顶升部件B包括：千斤顶5、千斤顶活塞6和千斤顶泵站；所述千斤顶活塞6位于所述千斤顶5的上面且在所述千斤顶泵站的带动下在所述千金顶5上进行伸出和收回。11.一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置的加载方法，其特征在于，所述方法包括：1加满顶升部件B的行程，并调节增程部件在传力螺杆12上的位置，使得所述增程部件紧贴承压传力装置A；2收回顶升部件B，上顶板7随顶升部件B自然下落，旋拧螺杆上螺母8紧贴所述上顶板7；3继续加满顶升部件B的行程，通过顶升部件B带动所述传力螺杆12向上运动进而带动所述法兰盘15以及与所述法兰盘15固定连接的实验基础20向上运动；然后，如果需要继续增加基础上拔位移，则重复步骤1～3。12.如权利要求11所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置的加载方法，其特征在于，在所述实验基础20浇筑时，同时浇筑地脚螺栓19。13.如权利要求12所述一种基础上拔载荷试验可増程式加载装置的加载方法，其特征在于，所述加满顶升部件B的行程，并调节增程部件在传力螺杆12上的位置，使得所述增程部件紧贴承压传力装置A，之前还包括：通过所述法兰盘15将所述传力螺杆12与浇筑于实验基础20中的地脚螺栓19固定连接。

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