(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210994170.0 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 中国电建集团成 都勘测设计 研究院 有限公司 地址 610000 四川省成 都市青羊区浣花北 路1号 申请人 华能西藏 雅鲁藏布江水电开发投资 有限公司 　 华能集团技 术创新中心有限公司 (72)发明人 罗启迅　李建　吴刚　彭文明　 蒋炳楠　沈志文　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 专利代理师 史丽红(51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种原位土 工试验反力加载装置 (57)摘要 本发明公开了一种原位土工试验反力加载 装置， 以解决相关技术中公开的反力加载装置吊 运工作量大、 搭设耗时较高、 对地层要求较高且 对地层具有一定的扰动的问题， 该反力加载装置 包括伸缩横梁， 伸缩横梁两端分别设置有第一支 座和第二支座， 第一支座和第二支座上分别设置 有顶持机构， 伸缩横梁中部用于抵触或连接原位 土工试验装置以提供反力； 顶持机构具有能够靠 近或者远离伸缩横梁的轴线的顶持端， 顶持端用 于顶持竖井中的衬砌混凝土底部。 利用本发明进 行原位土工试验反力加载时吊运工作量小， 搭设 方便， 搭设耗时更短， 且实现反力的加载不主要 依靠地层结构， 不扰动地层， 对于地层的结构要 求更低。 权利要求书1页 说明书8页 附图5页 CN 115308036 A 2022.11.08 CN 115308036 A 1.一种原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 包括伸缩横梁， 所述伸缩横梁两端分 别设置有第一支座(5)和第二支座(6)， 所述第一支座(5)和第二支座(6)上分别设置有顶持 机构(4)， 所述伸缩横梁中部用于 抵触或连接原位土 工试验装置以提供反力； 所述顶持机构(4)具有能够靠近或者远离所述伸缩横梁轴线的顶持端， 所述顶持端用 于顶持竖井中的衬砌混凝 土底部。 2.根据权利要求1所述的原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 所述顶持机构(4) 包括顶持座(41)， 所述顶持座(41)与所述第一支座(5)或第二支座(6)连接， 所述顶持座 (41)上设置有螺纹槽； 所述顶持端具有与所述螺纹槽适配的螺纹柱(45)； 所述螺纹柱(45)在所述螺纹槽中旋转时， 所述顶持端靠 近或远离所述伸缩横梁轴线。 3.根据权利要求2所述的原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 所述螺纹柱(45)上 配置有锁紧背帽(4 4)。 4.根据权利要求2或权利要求3所述的原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 所述 顶持端上设置有用于供工具扳动的调节扳杆(43)。 5.根据权利要求1所述的原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 所述顶持端包括顶 头(47)； 所述顶头(47)与所述顶持端通过万向铰连接， 或者 所述顶头(47)与所述顶持端形成万向绞。 6.根据权利要求5所述的原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 所述顶头(47)设置 有槽底为弧面的装配槽； 所述顶持端上设置有端面为弧面的装配柱(49)， 所述装配柱(49)的端面面积小于所述 装配槽的槽底面积， 所述装配柱(49)的侧面上设置有限位环槽， 所述限位环槽内活动套设 有限位环板(48)， 所述限位环板(48)与所述顶头(47)连接 。 7.根据权利要求1所述的原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 所述伸缩横梁包括 主梁(1)和滑 移梁； 所述主梁(1)分别自两端沿自身轴向向内开设有滑移槽， 所述滑移梁活动穿设在所述 滑移槽中且通过伸缩 装置与所述滑 移槽的槽底连接 。 8.根据权利要求7所述的原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 所述伸缩装置为液 压缸。 9.根据权利要求7或权利要求8所述的原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 所述 伸缩装置分别与所述滑 移槽的槽底、 所述滑 移梁铰接 。 10.根据权利要求7所述的原位土工试验反力加载装置， 其特征在于， 所述滑移梁中空 且其内壁上设置有加强肋板 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115308036 A 2一种原位土 工试验反力加载装 置 技术领域 [0001]本发明型属于土木工程学科土体物理性能试验研究领域， 涉及 一种原位土工试验 反力加载装置 。 背景技术 [0002]覆盖层是指经过内外地质 作用而覆盖在基岩之上的松散堆积、 沉积物的总称。 覆 盖层通常具有建造类型多样性、 分布范围广泛性、 产出厚度多变性、 组成结构复杂性、 构造 改造少见性、 工程特性差异性等特点。 覆盖层的这些特点决定了覆盖层上建设工程的特殊 性与复杂性。 [0003]土工试验是查明覆盖层物理力学特性的直接有效手段， 为工程项目和土体的合理 利用与工程处理提供重要的设计和计算参数。 原位试验是研究重要、 复杂和理论研究不足 的工程的重要手段， 原 位试验资料的长期累积可以在土工工程建筑中起到远非室内试验可 比的作用， 是土工试验的重要内容。 原 位试验是在拟建工程的原 位土体处直接进的试验， 他 的目的是确定有关土体的地层、 变形和强度特性或一些计算需要的参数。 [0004]介于传统钻探技术无法大量获取中粗砂、 粉细砂原状样， 也不能提供较好的现场 试验条件。 对于工程规模巨大， 河床覆盖层深厚且结构复杂， 坝基覆盖层对工程运行安全、 施工工期、 工程投资影响大的项目， 常常采用深竖井揭示河床深部覆盖层土层特性， 为深化 设计提供基础数据。 [0005]近年来， 深竖井原位试验逐渐在工程中得到应用， 成为可行的勘探试验方法。 开展 载荷、 原位直剪等试验需要提供稳定的竖向反力， 常采用堆载、 锚拉等方式提供， 洞内试验 也可以直接利用洞顶(壁)提供。 而深竖井内采用堆载方式提供反力， 吊运工作量大， 搭设时 间长， 对土体的扰动不易避免、 作业空间狭窄， 也存在一定安全隐患。 锚拉方式对地层要求 高、 工艺复杂、 耗时长， 在深竖井内作业还有污染土层的风险。 因此需要一种安全 可靠、 方便 拆卸运输、 安装的反力提供平台。 发明内容 [0006]本发明旨在至少在一定程度上解决背景技 术中所描述的技 术问题之一。 [0007]本发明就如何减少吊运工作量、 减少搭设时间、 减少对土体的扰动且降低对地层 的要求的技 术问题提供一种原位土 工试验反力加载装置 。 [0008]本发明通过 下述技术方案实现： [0009]一种原位土工试验反力加载装置， 包括伸缩横梁， 所述伸缩横梁两端分别设置有 第一支座和第二支座， 所述第一支座和第二支座上分别设置有顶持机构， 所述伸缩横梁中 部用于抵触 或连接原 位土工试验装置以提供反力； 所述顶持机构具有能够靠近或者远离所 述伸缩横梁轴线的顶持端， 所述顶持端用于顶持竖井中的衬砌混凝 土底部。 [0010]伸缩横梁两端的顶持机构与竖井中衬砌混凝土底部形成顶持后， 整个装置承受来 自衬砌混凝土的反作用力， 伸缩横梁通过与原 位土工试验装置抵触 或连接将反作用力作为说　明　书 1/8 页 3 CN 115308036 A 3