樁基抗拔抗壓試驗系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種粧基抗拔抗壓試驗系統。
【背景技術】
[0002] 近年來，風力發電行業得到迅猛發展，將在未來成為我國的主流能源之一。由于海 上風電場具有不占用土地資源、發電效率高、不污染環境等優點，海上風力發電成為重要的 能源產業發展方向之一。
[0003] 海上風力發電機組通常由三個部分組成：塔頭、塔架、基礎。風力發電機的基礎處 在海洋環境，不僅要承受結構自重、風荷載，還要承受波浪、水流力等；同時，風力發電機本 身對基礎剛度、基礎傾角和振動頻率等均有非常嚴格的要求；而且風力發電機基礎的建設 成本在海洋風力發電機的造價中占有較大的比重，約占整個工程成本的20%~30%，是主 要的成本風險，對整機安全至關重要。粧基是目前應用最多的風力發電機組基礎，為了獲得 詳細可靠的承載力參數，以便對抗壓、抗拔、水平承載力進行校核，保證工程設計的安全性， 需要對基粧進行抗壓、抗拔單粧豎向靜載荷試驗。獲得的試驗結果也可為施工圖設計階段 進一步優化粧基設計提供依據。但對風力發電機的粧基進行靜載荷試驗需外海施工作業， 受季風、臺風、寒潮、霧天和突風影響突出，設備、材料、人員運輸受潮汛影響，施工區域內海 底光纜、電纜多，影響施工船舶拋錨作業，工程結構復雜，工期緊，交叉作業多，施工用電管 理難度大等。
[0004] 自升式風電安裝船在海上風機安裝過程中發揮著舉足輕重的作用，此船在作業過 程中，由四個粧腿及粧靴來承受載荷，把船頂離海面來進行施工作業。我國海上風電施工區 域大部分都是屬于軟土性質，自升式風電安裝船在施工作業時粧腿需要插入泥面一定的深 度，有些區域插粧深度可達20多米。此種情況下作業進行拔粧移船時，上拔阻力因為入泥 過深變得很大，支腿上拔常常很困難，為了減少支腿上拔力，需進行多次粧靴支腿的抗拔抗 壓試驗，以確定粧腳合適的插入深度。
[0005] 目前應用于上述海洋風力發電機的粧基或者自升式風電安裝船粧腿的抗拔抗壓 試驗系統單次安裝之后僅能進行壓載或者拉載試驗，不能在單次安裝試驗系統之后完成壓 載試驗和拉載試驗，在完成單次試驗之后需要對試驗系統進行拆卸重新安裝才能變換試驗 形式，使用起來耗費人力、物力，且耗時較長，成本較大。 【實用新型內容】
[0006] 鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種粧基抗拔抗壓試 驗系統，在單次安裝試驗系統之后，能夠方便地對粧基的抗拔試驗模式和抗壓試驗模式進 行切換。
[0007] 為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種粧基抗拔抗壓試驗系統， 包括以下部分：試驗粧帽，固定在粧基頂端，試驗粧帽上具有多個通孔；主反力架，包括一 根兩端固定的剛性主梁，剛性主梁位于試驗粧帽的上方；壓載千斤頂，設置在試驗粧帽和剛 性主梁之間；拉載反力塊，位于剛性主梁的正上方；拉載千斤頂，設置在拉載反力塊與剛性 主梁之間；多根拉載拉桿，上端與拉載反力塊連接，下端穿過試驗粧帽上的通孔，且下端擰 有拉載螺母；位移計，用以檢測粧基由于承受所施加的負載而在豎直方向產生的位移量。
[0008] 進一步地，所述壓載千斤頂的上端與剛性主梁的底部之間設置有一可拆卸的墊 塊。
[0009] 優選地，所述壓載千斤頂為多個，多個壓載千斤頂關于粧基中心軸線對稱地分布。
[0010] 優選地，所述拉載千斤頂為多個，多個拉載千斤頂關于粧基中心軸線對稱地分布。
[0011] 進一步地，所述主反力架還包括兩個剛性邊梁，所述剛性主梁的兩端各與一條剛 性邊梁的中部垂直連接，每條剛性邊梁的兩端各與一個錨粧固定連接。
[0012] 進一步地，每個錨粧上固定地設置一個錨粧粧帽，剛性邊梁的上方設有夾塊，夾塊 和錨粧粧帽之間連接有多根拉桿，從而將剛性邊梁與錨粧連接在一起。
[0013] 進一步地，由兩個夾塊分別從上下兩個方向夾住剛性主梁的端部和剛性邊梁的中 部，兩個夾塊之間連接有多根拉桿，從而將剛性主梁與剛性邊梁連接在一起。
[0014] 進一步地，所述壓載千斤頂和拉載千斤頂上均為液壓千斤頂。
[0015] 進一步地，所述壓載裝置和拉載裝置上均設置有檢測所施加載荷的壓力傳感器。
[0016] 本實用新型還提供了利用本實用新型所涉及的粧基抗拔抗壓試驗系統進行試驗 的方法：1)、檢查確認拉載千斤頂處于卸載狀態，使壓載千斤頂的兩端分別與剛性主梁的底 部和試驗粧帽接觸；2)、將所有拉載拉桿下端的拉載螺母拆除；3)、開啟壓載千斤頂，對粧 基施加壓力，進行抗壓試驗；4)、將壓載千斤頂卸載，使壓載千斤頂的頂端與剛性主梁的底 部之間空出一段距離；5)、將拉載拉桿下端的拉載螺母全部裝好并擰緊；6)、開啟拉載千斤 頂，通過拉載拉桿對粧基施加拉力，進行抗拔試驗。
[0017] 如上所述，本實用新型的一種粧基抗拔抗壓試驗系統，具有以下有益效果：本實用 新型的一種粧基抗拔抗壓試驗系統可以在一次安裝完成之后，在不拆除試驗系統主體的情 況下可以方便地在抗壓試驗和抗拔試驗之間切換，極大地減少了抗拔抗壓試驗的周期，降 低了人力、物力消耗，使試驗成本大大降低。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型實施例的粧基抗拔抗壓試驗系統的主視圖。
[0019] 圖2為本實用新型實施例的粧基抗拔抗壓試驗系統的俯視圖。
[0020] 圖3為圖1中C處的放大視圖。
[0021] 圖4為圖2中A-A剖視圖。
[0022] 圖5為圖2中B-B剖視圖。
[0023] 圖6為使用本實用新型的粧基抗拔抗壓試驗系統所進行的第一組試驗的抗壓及 抗拔試驗的載荷-位移曲線圖。
[0024] 圖7為使用本實用新型的粧基抗拔抗壓試驗系統所進行的第二組試驗的抗壓試 驗的載荷-位移曲線圖。
[0025] 圖8為使用本實用新型的粧基抗拔抗壓試驗系統所進行的第二組試驗的抗拔試 驗的載荷-位移曲線圖。
[0026] 零件標號說明
[0027] 1 粧基 91 錨粧粧帽
[0028] 11 試驗粧帽 3 拉載反力塊
[0029] 2 主反力架 4 壓載千斤頂
[0030] 21 剛性主梁 42 墊塊
[0031] 22 剛性邊梁 5 拉載千斤頂
[0032] 23 主梁上夾塊6 拉載拉桿
[0033] 24 主梁下夾塊61 拉載螺母
[0034] 25 主梁拉桿 7 基準架
[0035] 26 邊梁夾塊 71 基準粧
[0036] 27 邊梁拉桿 72 基準梁
[0037] 9 錨粧
【具體實施方式】
[0038] 以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說 明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另 外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應 用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。
[0039] 本實用新型所涉及的粧基抗拔抗壓試驗系統用以為安插在地基中的粧基進行抗 拔抗壓試驗，圖1顯示為本實用新型實施例的粧基抗拔抗壓試驗系統的主視圖，請參見圖 1，粧基1為進行抗拔抗壓試驗的對象，粧基1的下端插在地基中，本實用新型提供的一種粧 基抗拔抗壓試驗系統包括以下部分：試驗粧帽11，固定在粧基1頂端，試驗粧帽11上設置 有多個通孔；主反力架2,位于試驗粧帽11的上方，包括一根兩端固定的剛性主梁21;壓載 千斤頂4,設置在試驗粧帽11和剛性主梁21之間；拉載反力塊3,位于剛性主梁21的正上 方；拉載千斤頂5,設置在拉載反力塊3與剛性主梁21之間；多根拉載拉桿6,上端與拉載 反力塊3連接，下端穿過試驗粧帽11上的通孔，拉載拉桿6的下端擰有拉載螺母61 ;位移 計，用以檢測粧基1由于承受所施加的負載而在豎直方向產生的位移量。在將本實用新型 所涉及的粧基抗拔抗壓試驗系統搭建完成后，進行抗壓試驗時，將所有的拉載螺母61擰下 來，以不影響加載過程中試驗粧帽11向下移動；開啟壓載千斤