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荷载箱-自平衡法荷载箱的技术原理
[2015-07-13]
荷载箱是建筑行业桩基承载能力自平衡法试验用的一种专用加载装置，是一组（一个或多个）千斤顶（压力单元）的结构总成。通常的荷载箱，一般分为滑动密封的普通油缸（活塞式或柱塞式）为工作单元和以腔式密封的压力单元为工作单元两种类型。
目前，按照密封腔结构原理和密封技术，用于组装荷载箱的千斤顶（压力单元）主要有两类：
滑动密封结构
原理：液压密封腔由活塞和缸筒构成，活塞外径与钢筒内径间隙配合，之间以密封元件（密封圈等）实现滑动密封，如常用的千斤顶或液压油缸。
特点：生产工艺、设备、材料、附件等已经实现了标准化，社会配套成熟，产品适用于多种顶升、支撑应用领域。在自平衡法测桩技术发展初期，为新技术的普及做出了贡献。
缺点：对于自平衡法测桩应用，荷载箱属于一次性使用的专用产品，普通千斤顶的结构原理，注定了其必然存在大量过剩的价值和不必要的成本；过份的重量、体积，以及较差的可焊接性，给项目应用中的运输、组装环节造成很大的困难。
典型产品：以美国的发明人Dr. Jorj O. Osterberg命名的O'Cell，率先采用常用的千斤顶作为压力单元，在全球多个国家推广商业应用。以O'Cell为基础，国内于2000年3月31日申请的专利《桩承载力测定用荷载箱》，将这类产品技术及自平衡法测桩技术引进中国。这类传统荷载箱为新的测桩技术的普及推广做出了不可磨灭的贡献。
腔式密封结构
原理：液压密封腔由缸筒和内置密封腔构成，缸筒完成约束、导向功能，密封腔完成密封、变形功能，其结构类似于轮胎的内、外胎结构。加载顶升时，密封腔自身变形，并始终保持密封状态。
特点：腔式密封技术和腔式压力单元产品，特别针对桩基检测领域应用而定向设计，因此，与传统的压力单元（千斤顶、油缸等）相比，其使用价值和成本匹配更加合理，有利于将荷载箱做得更加扁平，大幅度降低了加载压强，加载时有利于保证桩身的安全；另外，其极轻的重量，以及可随意焊接的适应性，极大地降低了运输成本及组装的灵活性。目前，在自平衡法测桩的实际应用中，腔式压力单元已经大批量代替传统的滑动密封的千斤顶。
缺点：由于腔式密封技术是针对桩基检测领域应用而定向设计，因此，腔式压力单元仅仅在桩基检测领域有明显优势，而不利于在其他应用领域普及，更无法在其他工业应用中代替滑动密封的加载产品。目前经过几年的市场推广过程，中国技术人员原创发明的腔式密封技术和腔式荷载箱产品，其技术优势、质量优势和性能优势，已经得到了客户和市场的广泛认知，并已经在国内及东南亚、中东、非洲大量的工程检测项目中普及应用，为提升检测质量、降低项目成本做出了贡献。
典型产品：2005年，中国国内的技术研发公司—杭州欧感科技开发成功腔式密封技术，并开始以此技术批量生产腔式压力单元和腔式荷载箱。 |
