CN104727356B - 基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置，包括一条状的力传递连接马鞍；一管状的传力筒，所述传力筒上、下两端分别为马鞍连接部和轮辐连接部；所述马鞍连接部设置有若干相互平行的肋板，所述肋板以所述传力筒的轴线所在的面为对称面，对称设置于所述传力筒的端部；所述轮辐连接部设置有若干组翘板，每组所述翘板为两块且相互平行，若干组所述翘板以所述传力筒的轴线为对称中心，对称设置于所述传力筒的端部外侧；若干连接螺杆，所述连接螺杆的上端连接所述力传递连接马鞍，下端连接所述传力筒。本发明使反力系统与提供反力的抗拔桩受力钢筋之间可以采用非直接焊接的连接方式，且连接装置可重复使用。

Description

基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置

技术领域

本发明涉及一种基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置，属于基桩抗拔和抗压试验装置技术领域。

背景技术

基桩检测中单桩竖向静载荷试验分单桩竖向抗压和单桩竖向抗拔试验，单桩竖向抗拔静载荷试验提供反力的方式分锚桩法和堆载法，现有技术中的锚桩法采用大于等于4的偶数根锚桩来提供反力，锚桩反力由传力钢梁（主梁和次梁）与锚桩的受力钢筋焊接来形成反力体系，具体地，次梁与锚桩传力的连接有以下几种方式：A.次梁与锚桩的受力钢筋直接连接来承担反力，用足够数量的基桩受力钢筋直接焊接于次梁上；B.次梁上设置可重复利用的连接体，连接体上焊接有预留钢筋，且预留钢筋与锚桩受力钢筋可进行重复焊接，试验时只需将连接体上的预留钢筋和锚桩的受力钢筋焊接连接；C.次梁与锚桩的连接采用专用装置传递反力，为方式B的改进，次梁与锚桩的连接采用专用装置分为固定式装置，该装置由上部连接钢板、以及与锚桩焊接的下部连接件构成，且上连接钢板与下部连接件之间用钢板或拉杆焊接成闭合型整体，试验时直接将锚桩静载锚桩法的受力钢筋焊接在固定式装置的下部连接件上。

传统的基桩的反力连接系统存在以下缺陷：

1.对于提供反力的锚桩的受力钢筋与上部反力系统的连接采用直接焊接连接，方式A次梁与锚桩直接焊接固定设备造成经常性损伤，上下每次都要焊接增加了焊接工作量，一般不能保证下部锚桩受力钢筋的均匀受力。

2.对于连接方式B虽然在次梁上设置可重复利用的连接体及固定连接钢筋，但连接体上的可重复利用的钢筋与锚桩的受力钢筋的连接还是采用直接焊接方式连接，虽然焊接工作量有所减少，但是还是存在与方式A同样的问题，一般不能保证下部锚桩受力钢筋力的均匀受力。

3.对于连接方式C虽然在次梁与锚桩的连接采用专用装置，该装置可重复使用，但与锚桩受力钢筋的连接依然采用锚桩的受力钢筋与专用连接装置的下部连接体直接焊接连接，作为受力改进，下部连接体可以为圆形连接体，虽然对受力均匀性有了改进，但依然存在遗留的焊接接头，下部连接体存在不可长期使用的缺陷，要定期清理长期使用的焊接接头才可以继续使用，且固定连接装置大多为固定高度的，不适合高度需要调节的场合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗拔桩的受力钢筋与上部反力系统的连接装置，可应用于基桩检测的单桩竖向静载荷试验中，为单桩竖向抗压和单桩竖向抗拔试验提供反力，该装置使反力系统与提供反力的抗拔桩受力钢筋之间可以采用非直接焊接的连接方式，连接装置可重复使用，无需对连接装置进行定期保养；并能保证试验过程中抗拔桩所有受力钢筋的均匀受力，此外还能够根据试验现场情况调节该装置的上下连接体的高度，以提高设备的使用效率且能减少因为设备不匹配带来的额外损失。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置，包括：

一条状的力传递连接马鞍，所述力传递连接马鞍两端设置有第一螺孔；

一管状的传力筒，所述传力筒上、下两端分别为马鞍连接部和轮辐连接部；所述马鞍连接部设置有若干相互平行的肋板，所述肋板以所述传力筒的轴线所在的面为对称面，对称设置于所述传力筒的端部，且所述肋板的长度大于所述传力筒的外径，所述肋板两端的底部设置有底板，所述底板上设置有第二螺孔；所述轮辐连接部设置有若干组翘板，每组所述翘板为两块且相互平行，若干组所述翘板以所述传力筒的轴线为对称中心，对称设置于所述传力筒的端部外侧；

若干连接螺杆，所述连接螺杆的上端与所述力传递连接马鞍的所述第一螺孔连接，所述连接螺杆的下端与所述传力筒的所述第二螺孔连接。

本文中上、下、左、右、前、后、内、外等方位关系均参照说明书附图1中所显示的状态。

作为上述技术方案的改进，所述肋板的对称面处设置有中联筋板，且所述中联筋板设置于所述传力筒的内侧。

作为上述技术方案的改进，所述所述翘板的内侧连接所述传力筒的外侧，所述翘板的外侧上端设置有限位凸起。

作为上述技术方案的改进，所述力传递连接马鞍包括相互平行的上面板和下面板，所述上面板和所述下面板之间设置有加强筋板，所述第一螺孔包括设置于所述上面板上的第一圆形螺孔和设置于所述下面板上的第一方形螺孔。

作为上述技术方案的改进，所述第一圆形螺孔上方和所述底板下方均设置有配合所述连接螺杆的紧固螺母，所述第一方形螺孔下方和所述肋板上方均设置有配合所述连接螺杆的限位螺母。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述的基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置，解决了抗拔桩受力钢筋与反力系统直接焊接连接造成的连接体装置不能重复使用的技术问题，该装置通用性强适合所有基桩抗拔受力的试验要求，对解决静载荷试验抗拔受力钢筋受力不均匀造成抗拉钢筋断裂造成安全事故具有重要的现实意义。装置不受直接焊接损伤、可重复利用、减少了以往类似静载设备的繁琐清理残留焊头苦恼，对安全生产和节能环保具有重要意义，另外由于该装置的可重复使用及特别的组合使用方式，使得该装置能在不重复投资的前提下完成多种试验，这对提高设备使用率、降低使用成本具有现实意义。该装置的上部马鞍和下部传力筒采用可调节高度的螺杆连接，下部轮辐式连接体与提供抗拔桩的受力钢筋采用受力钢筋嵌入轮辐式翘板卡槽、外加焊接墩头方式连接，试验结束后烧断受力钢筋取出带墩头的钢筋，该装置无任何损伤，下部均匀分布的多个轮辐式翘板卡槽能保证提供反力的受力钢筋的均匀受力，大大提高了试验的安全性和准确性，且能减少焊接工作量。

附图说明

图1为本发明所述的基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置的主视结构示意图；

图2为本发明所述的基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置的侧视结构示意图；

图3为本发明所述的传力筒的侧视结构示意图；

图4为本发明所述的传力筒的主视结构示意图；

图5为本发明所述的传力筒径向剖面结构示意图；

图6为本发明所述的传力筒的俯视结构示意图；

图7为本发明所述的力传递连接马鞍的主视结构示意图（图中虚线为透视结构）；

图8为本发明所述的力传递连接马鞍的仰视结构示意图（图中虚线为透视结构）；

图9为图8中A-A处的剖面结构示意图；

图10为本发明所述的基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置进行单桩竖向静载荷抗压试验时的结构示意图；

图11为本发明所述的基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置进行单桩竖向静载荷抗拔试验时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

如图1至图9所示，为本发明所述的基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置结构示意图。本发明所述基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置，包括：一条状的力传递连接马鞍1，所述力传递连接马鞍1两端设置有第一螺孔；所述力传递连接马鞍1包括相互平行的上面板11和下面板12，所述上面板11和所述下面板12之间设置有加强筋板13，所述第一螺孔包括设置于所述上面板11上的第一圆形螺孔111和设置于所述下面板12上的第一方形螺孔121。

一管状的传力筒2，所述传力筒2上、下两端分别为马鞍连接部21和轮辐连接部22；所述马鞍连接部21设置有若干相互平行的肋板211，所述肋板211以所述传力筒2的轴线所在的面为对称面，对称设置于所述传力筒2的端部，且所述肋板211的长度大于所述传力筒2的外径，所述肋板211两端的底部设置有底板212，所述底板212上设置有第二螺孔213；所述肋板211的对称面处设置有中联筋板23，且所述中联筋板23设置于所述传力筒2的内侧。所述轮辐连接部22设置有若干组翘板221，每组所述翘板221为两块且相互平行，若干组所述翘板221以所述传力筒2的轴线为对称中心，对称设置于所述传力筒2的端部外侧；所述翘板221的内侧连接所述传力筒2的外侧，所述翘板221的外侧上端设置有限位凸起222。

若干连接螺杆3，所述连接螺杆3的上端与所述力传递连接马鞍1的所述第一螺孔连接，所述连接螺杆3的下端与所述传力筒2的所述第二螺孔213连接；所述第一圆形螺孔111上方和所述底板212下方均设置有配合所述连接螺杆3的紧固螺母31，所述第一方形螺孔121下方和所述肋板211上方均设置有配合所述连接螺杆3的限位螺母32。

图10和图11中4为反力钢梁，5为受力钢筋，51为受力钢筋的镦头，6为传力钢梁，7为加荷千斤顶，8为试验基桩，9为反力桩。

根据试验要求选择设备组合，如图10所示，对于锚桩法单桩竖向抗压试验，根据锚桩的数量选择轮辐式传力连接装置的数量，一根锚桩选用一个轮辐式传力连接装置，根据锚桩的抗拔力选择需要配备的螺杆数量——一般是2的整数倍，最少配置4根。到现场轮辐式传力连接装置的组装见图1和图2，可采用吊车或者挖机、塔吊参与完成组装，先用钢丝绳勾住传力筒2的马鞍连接部21的肋板211和马鞍连接部21的底板212，将传力筒2吊到试验场地面，接着根据试验现场的情况调节好连接马鞍连接部21和力传递连接马鞍1的连接螺杆3的限位螺母32，使得各连接螺杆3的两个限位螺母32之间的间距相等，将连接螺杆3固定在马鞍连接部21上，拧紧连接螺杆3下端的紧固螺母31，依次完成单个装置的所有连接螺杆3的固定，用钢丝绳勾住力传递连接马鞍1，操作人员扶力传递连接马鞍1将第一螺孔对准相应的连接螺杆3放下，拧紧力传递连接马鞍1上方的紧固螺母31，一个轮辐式传力连接装置装配完成，重复上面操作完成试验需要数量的轮辐式传力连接装置的组装，最后将轮辐式传力连接装置吊装安置在反力系统的反力钢梁4上。

本发明所述的基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置与试验基桩8的受力钢筋5的连接采用非直接焊接连接，方法如下：首先将轮辐式传力连接装置吊装安置反力系统上，且基本保证该装置中心线对准试验基桩8，将试验基桩8的受力钢筋5根据合适位置依次嵌入轮辐式传力连接装置的每组翘板221之间的间隙形成的卡槽中，用双面帮条焊方式将伸出轮辐式传力连接装置的翘板221卡槽的受力钢筋5的上端焊接成镦头51，用镦头51和翘板221卡槽的连接来提供反力。对于锚桩法抗压静载荷试验，依次完成所有反力桩9的镦头51的焊接，即可进行试验。

如图11所示，对于单桩抗拔试验，只需一个轮辐式传力连接装置，轮辐式传力连接装置的组装方式同上述锚桩法单桩竖向抗压试验，完成镦头51的焊接即可试验。

试验结束后在镦头51附近处依次烧断受力钢筋5，从翘板221的卡槽中取出镦头钢筋，全套装置此时可移到下个试验点重复上面过程。

上述轮辐式传力连接装置的特点在于：

1、与受力钢筋5的连接采用轮辐式翘板非直接焊接方式的传力连接；

2、上部的力传递连接马鞍1与下部的传力筒2组成的单个连接装置采用装配式的连接结构；

3、单个上下连接体采用可调节高度的连接螺杆3进行连接，组合体分上部的力传递连接马鞍1一个，连接螺杆3多个，下部的传力筒2一个；

4、在下部的传力筒2的上端设置有与上部的力传递连接马鞍1结构类似的马鞍连接部21；

5、在下部的传力筒2的下端设置有若干组均匀分布的翘板221组成的轮辐连接部22，每组翘板221为两个，且每组翘板221中的两个翘板221之间的间隙形成用于连接受力钢筋5的卡槽。

上述轮辐式传力连接装置可适用于锚桩法单桩抗压静载荷试验及单桩抗拔静载荷试验，适用于所有桩型的上述试验。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置，其特征是，包括：

一条状的力传递连接马鞍（1），所述力传递连接马鞍（1）两端设置有第一螺孔；

一管状的传力筒（2），所述传力筒（2）上、下两端分别为马鞍连接部（21）和轮辐连接部（22）；所述马鞍连接部（21）设置有若干相互平行的肋板（211），所述肋板（211）以所述传力筒（2）的轴线所在的面为对称面，对称设置于所述传力筒（2）的端部，且所述肋板（211）的长度大于所述传力筒（2）的外径，所述肋板（211）两端的底部设置有底板（212），所述底板（212）上设置有第二螺孔（213）；所述轮辐连接部（22）设置有若干组翘板（221），每组所述翘板（221）为两块且相互平行，若干组所述翘板（221）以所述传力筒（2）的轴线为对称中心，对称设置于所述传力筒（2）的端部外侧；

若干连接螺杆（3），所述连接螺杆（3）的上端与所述力传递连接马鞍（1）的所述第一螺孔连接，所述连接螺杆（3）的下端与所述传力筒（2）的所述第二螺孔（213）连接；

所述肋板（211）的对称面处设置有中联筋板（23），且所述中联筋板（23）设置于所述传力筒（2）的内侧；所述翘板（221）的内侧连接所述传力筒（2）的外侧，所述翘板（221）的外侧上端设置有限位凸起（222）。

2.如权利要求1所述的基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置，其特征是，所述力传递连接马鞍（1）包括相互平行的上面板（11）和下面板（12），所述上面板（11）和所述下面板（12）之间设置有加强筋板（13），所述第一螺孔包括设置于所述上面板（11）上的第一圆形螺孔（111）和设置于所述下面板（12）上的第一方形螺孔（121）。

3.如权利要求2所述的基桩静载荷试验用轮辐式传力连接装置，其特征是，所述第一圆形螺孔（111）上方和所述底板（212）下方均设置有配合所述连接螺杆（3）的紧固螺母（31），所述第一方形螺孔（121）下方和所述肋板（211）上方均设置有配合所述连接螺杆（3）的限位螺母（32）。