CN107034929B - 一种桩基静载试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桩基静载试验系统，包括承力墙、千斤顶、反力架、配重块；所述次梁上固定连接有承载板，承载板以千斤顶为中心向次梁两端所在方向均匀分布有若干横截面为半圆形的放置槽；配重块包括第一配重块和第二配重块，第一配重块为圆柱形结构且半径与放置槽相等；第二配重块长度与第一配重块相同，第二配重块一侧也设有放置槽，另一侧设有与放置槽垂直且横截面与放置槽相同的组合槽；其中，配重块的堆放过程为第一配重块和第二配重块按层数交替堆放。本发明更易于控制压载体的平衡性，使得试验过程更安全。

Description

一种桩基静载试验系统

技术领域

本发明涉及桩基静载检测技术领域，更具体地说它涉及一种桩基静载试验系统。

背景技术

桩基静载试验是工程检测的重要内容，最为常见的为堆载法进行检测，检测结果较为直观。

堆载法的做法是在水平支撑大梁上安装水平平衡钢梁，然后在水平平衡钢梁上铺设金属材质梁板或混凝土梁板，组成一个承重平台，然后在这个压载承重平台上堆放配重块形成压载体后对桩基进行静载检测试验；现有技术中堆载法进行检测试验时的难点在于，由于配重块较多，堆载过程中容易产生偏差，进而引起压载体重心失衡，不但影响检测精度，且易引起配重块滑落或压载体倒塌现象，安全性较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种桩基静载试验系统，易于控制压载体的平衡性，使得试验过程更安全。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种桩基静载试验系统，包括承力墙、千斤顶、反力架、配重块；承力墙设置在试验桩两侧，千斤顶安装于试验桩端部且与试验桩同轴心；反力架包括主梁和若干次梁，主梁放置于千斤顶上方且与承力墙平行；主梁的中心点与千斤顶对应；次梁垂直固定连接于主梁的上方且两端搭接于承力墙上端面，若干次梁以千斤顶为中心向主梁两端所在方向等间距均匀分布；所述次梁上固定连接有承载板，承载板以千斤顶为中心向次梁两端所在方向均匀分布有若干横截面为半圆形的放置槽；配重块包括第一配重块和第二配重块，第一配重块为圆柱形结构且半径与放置槽相等；第二配重块长度与第一配重块相同，第二配重块一侧也设有放置槽，另一侧设有与放置槽垂直且横截面与放置槽相同的组合槽；其中，配重块的堆放过程为第一配重块和第二配重块按层数交替堆放；承载板上的第一层堆放第一配重块，第一配重块从中间的放置槽开始向两侧堆放；堆放第二层时，采用第二配重块从中间的第一配重块处开始堆放，将第二配重块的放置槽罩设于第一配重块上定位，第二层堆放完毕后，若干第二配重块的组合槽构成新的供第一配重块放置的放置槽。

通过采用上述技术方案，与现有技术相比，通过设置带有放置槽的承载板，可对第一层配重块进行准确定位，第一配重块为圆柱形结构且半径与放置槽横截面半径相同，使得第一配重块的下半部分可以完整的嵌入放置槽中，第一配重块采用圆柱形的结构还有助于降低吊装的难度，吊装时只需控制好第一配重块的轴向位置，径向位置稍有偏差也可以通过第一配重块圆柱形结构与放置槽半圆形结构配合的方式达到自行纠偏；第一配重块为圆柱形，上半部分延伸出承载板的放置槽，该部分与第二配重块的放置槽适配可用于对第二配重块进行定位，使得第二配重块放置准确；第二配重块背向放置槽的一侧设有与放置槽垂直的组合槽，当第二层放置完毕后，若干第二配重块的组合槽相互拼接构成了用于放置第一配重块的新的放置槽；采用本方案，可以对堆放的配重块进行准确地定位，配重块位置不易偏移，上下层相同种类的配重块呈垂直设置，使得压载结构更稳定，平衡性易于控制，试验过程更安全。

本发明进一步设置为：所述承载板与次梁采用螺栓连接。

通过采用上述技术方案，承载板与次梁采用螺栓连接，其一可以实现两者的拆装，承载板和次梁均可回收二次利用，降低工程检测成本；其二，通过螺栓固定次梁和承载板，可避免两者产生相对滑动，使得承载板不偏移，稳固性较好。

本发明进一步设置为：所述主梁的上侧沿着长度方向设有与次梁数量对应的凹槽，所述次梁的下侧设有与凹槽适配的凸块；所述主梁的侧壁与凸块之间设有相贯穿的螺栓孔，主梁与凸块通过螺栓连接。

通过采用上述技术方案，主梁上设置凹槽与次梁上的凸块相配合，可在两者进行安装时起到定位的作用，使得两者连接位置呈唯一状态。主梁和次梁作为承载基础，采用该方案有助于保障基础的稳固性，进而提高整个压载体的稳固性。另外，通过螺栓从主梁的侧壁贯穿凸块，对凸块进行连接固定，使得主梁和次梁连接一体。相比传统焊接的方式，本方案可对主梁和次梁进行拆装，便于二次利用和搬运；且凸块与凹槽完全适配，整体结构强度得以保证；螺栓从主梁侧面穿设的方式，使得主梁的上下两侧平整度不受影响，不影响主梁与千斤顶和次梁的连接。

本发明进一步设置为：试验桩的桩头安装有加强组件，加强组件包括一端为开口的圆筒状的加强罩，加强罩罩设于试验桩的桩头且与试验桩同轴设置，所述加强罩的内侧壁沿周向设有若干用于与试验桩侧壁贴合的夹紧板；所述加强罩的侧壁设有用于调节夹紧板与加强罩轴线间距的调节机构。

通过采用上述技术方案，桩基静载试验前，需要对试验桩的桩头做加强处理；现有技术中主要通过在试验桩的桩头的侧壁浇筑钢制护板进行加固。本方案中摒弃了现有的上述做法，通过若干夹紧板夹紧试验桩桩头的侧壁可对桩头侧面起到加强作用；加强罩的顶壁抵触于桩头顶部可对试验桩的顶部平面进行加固，同时起到平整作用。通过调节机构可调节夹紧板距离加强罩轴线的距离，从而可适配一定直径范围内的试验桩使用，且加强罩可以拆卸重复使用，有效降低了工程试验成本。

本发明进一步设置为：所述调节机构包括设置在加强罩内侧壁供夹紧板径向滑移的滑槽，加强罩的侧壁对应夹紧板的位置螺纹连接有紧固螺栓，紧固螺栓的端部与夹紧板旋转连接；通过调节紧固螺栓可使得夹紧板产生径向移动。

通过采用上述技术方案，滑槽可用于限定夹紧板的位移方向为径向；紧固螺栓螺纹连接于加强罩侧壁且端部与夹紧板旋转连接，使得向加强罩内螺入或螺出紧固螺栓时，夹紧板可以沿着滑槽产生径向位移。

本发明进一步设置为：所述试验桩的顶部于轴心位置设有定位圆台，所述加强罩的内顶壁轴心位置设有与定位圆台适配的定位槽。

通过采用上述技术方案，在试验桩顶部轴心位置设置定位圆台与加强罩顶壁轴心位置的定位槽配合可以用于预固定加强罩，使得加强罩与试验桩呈同轴状态，再调节紧固螺栓使得夹紧板夹紧于桩头的侧壁，使得加强罩的安装更方便准确。定位圆台凸出试验桩的端面设置，更方便设置，不影响试验桩原有的结构强度。

本发明进一步设置为：所述加强罩的端面轴心位置设有用于放置千斤顶的沉槽。

通过采用上述技术方案，通过在加强罩的端面轴心位置设置沉槽用于安装千斤顶，可以对千斤顶起到更好的固定，使得千斤顶与试验桩保持同轴状态不易偏移，使得结构更加稳定。

综上所述，相比传统的桩基静载试验结构，本方案不仅从压载体的堆载结构上进行了创造性的优化，同时改进了试验桩桩头的加固结构；提供了一种结构更加稳固，易于控制压载体平衡性，试验过程更安全的桩基静载试验系统；另外，基本部件均采用可拆卸结构，可以回收多次利用，更好地贯彻节能环保、提高资源利用率的理念。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例的爆炸示意图；

图3是本实施例凸显试验桩、加强罩、千斤顶安装位置的爆炸示意图；

图4是本实施例中加强罩的外部结构示意图；

图5是本实施例中加强罩的轴测剖视图；

图6是本实施例中夹紧板与紧固螺栓的连接示意图；

图7是本实施例凸显主梁与次梁连接结构的示意图；

图8是本实施例凸显承载板与次梁连接结构的示意图；

图9是本实施例凸显第一配重块与第二配重块堆放结构的示意图；

图10是本实施例凸显第二配重块上侧结构的示意图；

图11是本实施例凸显第二配重块下侧结构的示意图。

附图标记说明：1、试验桩；2、承力墙；3、千斤顶；4、反力架；5、承载板；6、配重块；7、加强罩；8、定位槽；9、定位圆台；10、沉槽；11、夹紧板；12、滑槽；13、后装板；14、紧固螺栓；15、T型槽；16、转盘；17、主梁；18、次梁；19、凹槽；20、凸块；21、内六角螺栓；22、放置槽；23、第一配重块；24、第二配重块；25、组合槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开了一种堆载法桩基静载试验系统，如图1、2所示，包括试验桩1、承力墙2、千斤顶3、反力架4、承载板5以及配重块6。

如图3所示，千斤顶3安装于试验桩1轴心处正上方，且试验桩1的桩头上套装有钢材质的加强罩7，再结合图4至图6，加强罩7整体外形为上端封闭的圆筒状，加强罩7的顶壁内侧轴心处设有定位槽8，所述试验桩1的上端面轴心处设有与定位槽8大小适配的定位圆台9。加强罩7的顶壁外侧设有用于嵌设千斤顶3的沉槽10，沉槽10与加强罩7同轴设置；通过定位圆台9与定位槽8配合可以快速将加强罩7同轴套设于试验桩1的桩头上。

如图5、6所示，加强罩7的内壁设有四块形状为弧形的夹紧板11，加强罩7内设有供夹紧板11径向移动的滑槽12；滑槽12的下侧内壁由后装板13焊接于加强罩7构成。加强罩7的侧壁螺纹连接有四个紧固螺栓14，每个紧固螺栓14的内端连接一个夹紧板11；如图6所示，夹紧板11的外弧壁设有竖向延伸的T型槽15，紧固螺栓14的端部设有转盘16，转盘16滑入T型槽15，在拧动螺栓时，转盘16于T型槽15中产生自转，从而推动或拉动夹紧板11于滑槽12中产生径向位移。通过将加强罩7罩设于试验桩1的桩头并通过夹紧板11夹紧桩头的侧壁可以对桩头起到加强和平整作用。

如图7所示，反力架4包括主梁17和5根次梁18，主梁17放置于千斤顶3上方且与承力墙2平行；主梁17的中心点与千斤顶3对应；次梁18垂直固定连接于主梁17的上方且两端搭接于承力墙2上端面，若干次梁18以千斤顶3为中心向主梁17两端所在方向等间距均匀分布；其中，主梁17的上侧沿着长度方向设有与次梁18数量对应的凹槽19，所述次梁18的下侧设有与凹槽19适配的凸块20；主梁17的侧壁与凸块20之间设有相贯穿的螺栓孔，主梁17与凸块20通过螺栓连接。

如图8所示，承载板5整体为正方形，通过四枚内六角螺栓21与次梁18固定为一体；承载板5由钢板制成，承载板5以千斤顶3为中心向次梁18两端所在方向均匀分布有若干横截面为半圆形的放置槽22。

如图9-11所示，配重块6有两种，一种为形状呈圆柱体结构可放置于放置槽22的第一配重块23；第一配重块23的直径与放置槽22的直径相等；另一种为底部也设有放置槽22，且顶部设有与放置槽22垂直的组合槽25的第二配重块24，组合槽25的横截面与放置槽22相同。

如图9所示，配重块6在堆放时，由第一配重块23和第二配重块24按层数交替堆放；若干第二配重块24的组合槽25拼接之后作用等同于放置槽22，可用于放置第一配重块23。

试验时，还包括在千斤顶3处安装必要的仪器仪表，这过程与现有技术无异，故不多赘述。配重块6在堆载时，均从中间位置开始向两边堆放，堆好一层后再堆下一层。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种桩基静载试验系统，包括承力墙（2）、千斤顶（3）、反力架（4）、配重块（6）；承力墙（2）设置在试验桩（1）两侧，千斤顶（3）安装于试验桩（1）端部且与试验桩（1）同轴心；反力架（4）包括主梁（17）和若干次梁（18），主梁（17）放置于千斤顶（3）上方且与承力墙（2）平行；主梁（17）的中心点与千斤顶（3）对应；次梁（18）垂直固定连接于主梁（17）的上方且两端搭接于承力墙（2）上端面，若干次梁（18）以千斤顶（3）为中心向主梁（17）两端所在方向等间距均匀分布；其特征在于：所述次梁（18）上固定连接有承载板（5），承载板（5）以千斤顶（3）为中心向次梁（18）两端所在方向均匀分布有若干横截面为半圆形的放置槽（22）；配重块（6）包括第一配重块（23）和第二配重块（24），第一配重块（23）为圆柱形结构且半径与放置槽（22）相等；第二配重块（24）长度与第一配重块（23）相同，第二配重块（24）一侧也设有放置槽（22），另一侧设有与放置槽（22）垂直且横截面与放置槽（22）相同的组合槽（25）；其中，配重块（6）的堆放过程为第一配重块（23）和第二配重块（24）按层数交替堆放；承载板（5）上的第一层堆放第一配重块（23），第一配重块（23）从中间的放置槽（22）开始向两侧堆放；堆放第二层时，采用第二配重块（24）从中间的第一配重块（23）处开始堆放，将第二配重块（24）的放置槽（22）罩设于第一配重块（23）上定位，第二层堆放完毕后，若干第二配重块（24）的组合槽（25）构成新的供第一配重块（23）放置的放置槽（22）；所述承载板（5）与次梁（18）采用螺栓连接；所述主梁（17）的上侧沿着长度方向设有与次梁（18）数量对应的凹槽（19），所述次梁（18）的下侧设有与凹槽（19）适配的凸块（20）；所述主梁（17）的侧壁与凸块（20）之间设有相贯穿的螺栓孔，主梁（17）与凸块（20）通过螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的一种桩基静载试验系统，其特征在于：试验桩（1）的桩头安装有加强组件，加强组件包括一端为开口的圆筒状的加强罩（7），加强罩（7）罩设于试验桩（1）的桩头且与试验桩（1）同轴设置，所述加强罩（7）的内侧壁沿周向设有若干用于与试验桩（1）侧壁贴合的夹紧板（11）；所述加强罩（7）的侧壁设有用于调节夹紧板（11）与加强罩（7）轴线间距的调节机构。

3.根据权利要求2所述的一种桩基静载试验系统，其特征在于：所述调节机构包括设置在加强罩（7）内侧壁供夹紧板（11）径向滑移的滑槽（12），加强罩（7）的侧壁对应夹紧板（11）的位置螺纹连接有紧固螺栓（14），紧固螺栓（14）的端部与夹紧板（11）旋转连接；通过调节紧固螺栓（14）可使得夹紧板（11）产生径向移动。

4.根据权利要求3所述的一种桩基静载试验系统，其特征在于：所述试验桩（1）的顶部于轴心位置设有定位圆台（9），所述加强罩（7）的内顶壁轴心位置设有与定位圆台（9）适配的定位槽（8）。

5.根据权利要求4所述的一种桩基静载试验系统，其特征在于：所述加强罩（7）的端面轴心位置设有用于放置千斤顶（3）的沉槽（10）。