CN105089084B - 输电线路螺旋桩抗拔性静载试验专用设备及试验方法 - Google Patents

Abstract

一种输电线路螺旋桩抗拔性静载试验专用设备及试验方法，其中设备包括三脚架、门架、液压泵、液压缸和百分表，所述三脚架的顶部固定一个悬挂点，一个U形的固定卡悬挂在所述悬挂点上，所述液压缸安装在固定卡中且活塞杆穿过并朝下，所述活塞杆连接拉杆，拉杆的另一端设有一个与螺旋桩顶部连接的固定端，且在所述拉杆上固定一个挡板，所述液压缸通过液压油路与液压泵连接，并在液压油路设置压力表；在门架上固定至少两个百分表，其中，所述百分表的测量端抵靠在挡板上。本发明适用于螺旋桩安装后的抗拔性静载试验，使用该设备可更快的完成螺旋桩的试验工作，尤其可以满足野外恶劣环境下的现场测试工作需求。

Description

输电线路螺旋桩抗拔性静载试验专用设备及试验方法

技术领域

本发明涉及螺旋桩抗拔性静载试验领域。

背景技术

长距离输电线路多穿越多种地质形态，在输电线路建设施工中，难免会遇到沙土地、沼泽地和地下水层浅的地质情况，这些地质情况对输电线路铁塔基础的施工有很大影响，近些年，一种新型的基础施工型式——螺旋桩应运而生，这种基础形式能够有效的解决这些特殊地质情况下的基础施工。

螺旋桩由两部分组成，锚头和延长杆。锚头为杆状，端部有螺旋状的螺旋叶片，依靠动力头减速机传动扭力拧入土层，然后连接延长杆，延长杆为插接式钢管，连接处打孔可穿螺栓，随安装的进行不断增加延长杆的数量，直至锚头打入持力层，满足基础受力要求。输电线路建设施工中在遇到沙土地、沼泽地或地下水层浅的地质，都会因为开挖基础困难而影响工期，而采用螺旋桩就可以较好地解决该问题。利用液压、机械动力可将螺旋桩钻进到设计深度，然后利用螺旋桩叶片与持力层之间的剪切力和土壤自重力构成锚固力，螺旋锚固定在持力层里作为铁塔的基础，可以适用于除岩石以外的多种地质。

螺旋桩安装完成后需要进行抗拔性静载试验，对螺旋桩的抗拔性进行测试，即螺旋桩在不同拉力下的位移距离，试验合格才能进行下一步施工工序。

当前，螺旋桩抗拔性静载试验多使用水泥块或方木支撑工字钢来固定液压缸，测量方式一般为使用钢卷尺测量，技术落后及误差较大。

螺旋桩式基础是一种新型的输电线路基础形式，还未能大范围应用在输电线路建设施工中，国内外目前还没有成套的、专用的螺旋桩抗拔性静载试验设 备。

发明内容

要解决以下问题：

输电线路中有些螺旋桩安装带有一定角度，现有抗拔性静载试验设备无法保证试验角度，试验后容易出现螺旋桩角度偏移现象。

输电线路中螺旋桩大量使用时，且为野外作业，试验工作量大且试验设备转场频繁，要求试验设备能够拆装方便且故障率低。

抗拔性静载试验对试验数据的精度要求非常高，现有设备设备使用钢卷尺进行数据计量的方式误差较大。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种输电线路螺旋桩抗拔性静载试验专用设备，包括三脚架、门架、液压泵、液压缸和百分表，其特征在于，

所述三脚架的顶部固定一个悬挂点，一个U形的固定卡悬挂在所述悬挂点上，所述液压缸安装在固定卡中且活塞杆穿过固定卡并朝下延伸，所述活塞杆连接拉杆，拉杆的另一端设有一个与螺旋桩顶部连接的固定端，且在所述拉杆上固定一个挡板，所述液压缸通过液压油路与液压泵连接，并在液压油路设置压力表；

所述门架，固定在地基上，且在门架上固定至少两个百分表，其中，所述百分表的测量端垂直并抵靠在挡板上。

进一步地，所述挡板为圆形的钢板，且通过焊接的方式与拉杆固定。

进一步地，所述百分表为两个且对称设置在拉杆的两侧。

输电线路螺旋桩抗拔性静载试验的方法，其特征在于，顺序进行以下步骤：

步骤一，将三脚架按照螺旋桩的安装角度放置好，然后将液压缸安装在三脚架上，其中，所述拉杆上端连接液压缸，所述拉杆的下端连接至螺旋桩；

步骤二，将百分表安装在门架上，百分表的数量为两个，把门架至于在地面 基础上，其固定位置应保证百分表的测量头垂直且刚好接触挡板；

步骤三，使用钢丝绳将挖掘装载机和三脚架的竖腿连接，将挖掘装载机的支撑腿和装载斗支撑在地面上，确保三脚架位置的牢靠，

步骤四，将液压泵的油管连接至液压缸上，然后启动液压泵给液压缸提供动力，同时分别记录液压油的液压力和百分表显示出移动的距离；

步骤五，按照试验要求操作液压缸并不断调整液压油的液压力，分阶段记录液压力和百分表的读数，完成规定数据的测量。

进一步地，所述三脚架和门架下端分别固定在地基基础上。

本发明的有益效果是：

本发明适用于螺旋桩安装后的抗拔性静载试验，使用该设备可更快的完成螺旋桩的试验工作，尤其可以满足野外恶劣环境下的现场测试工作需求。

本发明可适用于输电线路中有些安装角度的螺旋桩，且不会对螺旋桩的角度造成任何影响。

本发明操作简单且运输方便，使用本装置进行螺旋桩抗拔性静载试验可有效提高试验和施工效率，尤其适合野外使用。

本发明使用百分表为计量表，配合液压压力表，数据准确，可充分的保证试验的准确性。

附图说明

图1为本专用设备的立体图。

图2为三脚架的局部立体图。

图3为门架的立体图。

图4为挡板的立体图。

图中：1三脚架，11悬挂点，12固定卡，2挡板，3拉杆，4液压缸，5门架，6百分表，7螺旋桩。

具体实施方式

如图1至图4所示，针对现有缺陷，开发的是一种专用设备，尤其是一种适合在野外使用的测试设备。

其基本的原理是，本设备主要是由支架、液压泵、液压缸和百分表组成的。

加工制造一个三脚架1，并在三个侧面上使用加强筋进行连接，其中，三脚架以及与加强筋结合的地方全部使用螺栓进行连接。并在三脚架的下端焊接三个脚，用于和地面基础进行安装配合。

三脚架1的顶部固定一个悬挂点11，悬挂点上设有悬挂孔，悬挂孔处悬挂一个固定卡，固定卡12的形状为U形，其中的空间用于安装液压缸4，液压缸安装在固定卡中，活塞杆穿过并朝下，在活塞杆上，该三脚架能够根据螺旋桩7安装角度调整液压缸的角度，从而提供顺螺旋桩安装方向的拉力。

液压缸4安装到位后，液压泵为其提供动力，液压缸的活塞杆直接或者间接的连接螺旋桩，为试验提供上拔力。

使用百分表6来记录试验数据，效果更为精确，在螺旋桩上或螺旋桩连接液压缸的拉杆上安装一个挡板，其中的拉杆为活塞杆与螺旋桩之间的一个过渡连接件，制作一个门架5，用于固定百分表，门架固定在地基上，其中百分表的测量端抵靠在挡板上，挡板的移动带动百分表的测试点移动来显示试验数据。

基于上述的描述，使用“输电线路螺旋桩抗拔性静载试验专用设备”进行测量的方案按照以下步骤进行。

将三脚架1按照螺旋桩的安装角度放置好，其竖腿应正对螺旋桩7管口，将挡板2固定在拉杆上，其中挡板2为一个圆形的零件，然后将液压缸4和拉杆3安装在三脚架1上，其中，拉杆3的下端连接至螺旋桩，连接方式可以采用法兰连接。

将百分表6安装在门架5上，百分表的数量为两个，分别位于拉杆的两侧，左右各一，并尽量靠近拉杆的位置，把门架固定在地面基础上，其固定位置应保证百分表的测量头垂直且刚好接触挡板2。

为保证试验时三脚架不会因为液压缸4对螺旋桩的拉力出现太大的位移情况，使用钢丝绳将挖掘装载机和三脚架的竖腿连接，将挖掘装载机的支撑腿和装载斗支撑在地面上，确保三脚架位置的牢靠。

将液压泵的油管连接至液压缸4上，设备组装完成。启动液压泵给液压缸4提供动力，液压缸拉动拉杆3和螺旋桩，拉杆和螺旋桩会有轻微的移动。

此时，固定在拉杆3上的挡板2会随3拉杆一起移动，同时会推动百分表6的测量头移动，百分表6会显示出移动的距离。

按照试验要求操作液压缸不断调整拉力，并记录百分表6的读数，该读数即为不同拉力下螺旋桩被拔出的长度，也就是试验所需数据。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种输电线路螺旋桩抗拔性静载试验专用设备，包括三脚架、门架、液压泵、液压缸和百分表，其特征在于，

所述三脚架(1)的顶部固定一个悬挂点(11)，一个U形的固定卡悬挂在所述悬挂点上，所述液压缸安装在固定卡中且活塞杆穿过固定卡并朝下延伸，所述活塞杆连接拉杆，拉杆(3)的另一端设有一个与螺旋桩顶部连接的固定端，且在所述拉杆上固定一个挡板(2)，所述液压缸(4)通过液压油路与液压泵连接，并在液压油路设置压力表；

所述门架(5)固定在地基上，且在门架上固定至少两个百分表，其中，所述百分表(6)的测量端垂直并抵靠在挡板(2)上。

2.根据权利要求有1所述的输电线路螺旋桩抗拔性静载试验专用设备，其特征在于，所述挡板为圆形的钢板，且通过焊接的方式与拉杆固定。

3.根据权利要求有1所述的输电线路螺旋桩抗拔性静载试验专用设备，其特征在于，所述百分表为两个且对称设置在拉杆的两侧。

4.根据权利要求1或2中的专用设备进行输电线路螺旋桩抗拔性静载试验的方法，其特征在于，顺序进行以下步骤：

步骤一，将三脚架(1)按照螺旋桩的安装角度放置好，然后将液压缸(4)安装在三脚架(1)上，其中，所述拉杆(3)上端连接液压缸，所述拉杆(3)的下端连接至螺旋桩；

步骤二，将百分表(6)安装在门架(5)上，所述百分表的数量为两个，把门架至于在地面基础上，其固定位置应保证百分表的测量头垂直且刚好接触挡板(2)；

步骤三，使用钢丝绳将挖掘装载机和三脚架的竖腿连接，将挖掘装载机 的支撑腿和装载斗支撑在地面上，确保三脚架位置的牢靠，

步骤四，将液压泵的油管连接至液压缸(4)上，然后启动液压泵给液压缸(4)提供动力，同时分别记录液压油的液压力和百分表(6)显示出移动的距离；

步骤五，按照试验要求操作液压缸并不断调整液压油的液压力，分阶段记录液压力和百分表(6)的读数，完成规定数据的测量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述三脚架和门架下端分别固定在地基基础上，并无连接。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，两只所述百分表对称设置在拉杆的两侧。