CN108547330B - 一种基桩抗拔检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基桩抗拔检测装置及其检测方法，该装置包括：两平台船；顶升机构包括两个千斤顶、两个支撑座、第一平衡梁和第二平衡梁，两个千斤顶设于平台船上，支撑座设于千斤顶上，第一平衡梁的两端分别与一支撑座铰接，第二平衡梁与第一平衡梁铰接；反力梁，反力梁的两端分别与一第二平衡梁的中部铰接，基桩的顶端部与反力梁固定连接；两个导向机构，导向机构包括固设于平台船上的导向套、与导向套内匹配的导向杆以及齿轮，导向杆上设置有与齿轮啮合的齿状结构，且导向杆的顶端部与反力梁固定连接。本发明采用了导向机构，通过导向机构可以消除顶升时的卡住现象，使得拉拔力垂直向上，保证反力梁不偏斜，从而保证了整个检测的顺利进行。

Description

一种基桩抗拔检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及土木工程基础建设的基桩检测领域，特别是涉及一种基桩抗拔检测装置及其检测方法。

背景技术

基桩竖向抗拔静载检测，就是采用接近与竖向抗拔桩实际工作条件的检测，确定单桩竖向抗拔极限承载力，单桩竖向抗拔静荷载检测主要的目的包括以下三个方面：1）确定单桩竖向抗拔极限承载力及单桩竖向抗拔承载力特征值；2）判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求；当埋设有桩身应力、应变测量元件时，可测定桩周各土层的抗拔摩阻力；3）抗拔检测需要提供一个反力装置，宜采用反力桩（或工程桩）提供支座反力，但在海上提供这种反力支座比较困难，若专门为检测打锚桩，此方法不但费时费力，而且经济性差；还需要在海上建立一个平台作业，若无作业平台也给施工造成一定的难度；此外，提供的拉拔力会出现偏移的现象，即无法做到垂直向上拉拔基桩。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基桩抗拔检测装置及其检测方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明实施例公开了一种基桩抗拔检测装置，包括：

两平台船，所述的两平台船位于基桩两侧并浮于海面上的；

分别设于所述的两平台船上的两顶升机构，所述顶升机构包括两个千斤顶、两个支撑座、第一平衡梁和第二平衡梁，所述的两个千斤顶间隔设置于所述平台船上，所述的两个千斤顶的上方分别设置有一所述支撑座，所述第一平衡梁设置于所述支撑座的上方，且所述第一平衡梁的两端分别与一所述支撑座铰接，所述第二平衡梁垂直设置于所述第一平衡梁的上方，且所述第二平衡梁的两端与所述第一平衡梁的中部铰接；

反力梁，所述反力梁横跨于所述的两顶升机构的上方且所述反力梁的两端分别与一所述第二平衡梁的中部铰接，所述基桩的顶端部与所述反力梁的中间部固定连接；

反力梁，所述反力梁横跨于所述的两顶升机构的上方且所述反力梁的两端分别与一所述第二平衡梁铰接，所述基桩的顶端部与所述反力梁的中间部固定连接；

两个导向机构，所述导向机构包括固设于所述平台船上的导向套、与所述导向套内匹配的导向杆以及一通过支架固设于平台船上的齿轮，所述导向套上开设有一凹槽，所述齿轮位于所述凹槽处，所述导向杆上设置有与所述齿轮啮合的齿状结构，且导向杆的顶端部与所述反力梁固定连接。

作为本发明的优选方案之一，所述导向套包括固设于所述平台船上的外套筒和设置于所述外套筒内的内衬套，所述导向杆与所述内衬套匹配。

作为本发明的优选方案之一，所述平台船通过可伸缩的支脚固定于海底，且所述平台船高于海平面。

作为本发明的优选方案之一，所述齿轮和导向杆上设置有防磨涂层。

作为本发明的优选方案之一，所述千斤顶采用电动液压千斤顶。

作为本发明的优选方案之一，所述千斤顶的顶升部为圆弧顶升部，所述支撑座的底端部设置有与所述圆弧顶升部相匹配的圆弧凹槽部。

本发明实施例还公开了一种基桩抗拔检测方法，采用如上述的基桩抗拔检测装置，该方法包括以下步骤：

1）在基桩上埋设应力测量元件和应变测量元件，并在基桩上端焊接固定座；

2）将两平台船分别开到基桩两侧的选定位置处并固定；

3）在两个平台船上的选定位置分别固定带有导向杆的导向套，再于平台船上通过支架固设齿轮，并使得所述齿轮与所述导向杆上的齿状结构相啮合，将导向杆的顶端部与平台船固定连接；

4）在每个所述平台船上放置两对千斤顶，并在每对千斤顶上方搭设支撑座，且所述支撑座与所述千斤顶的接触处相匹配；

5）在所述支撑座的上方搭设所述第一平衡梁，且所述第一平衡梁与所述支撑座铰接；

6）在每个所述平台船上的两对第一平衡梁上方搭设第二平衡梁，所述第二平衡梁两端与所述第一平衡梁的中间位置相铰接；

7）在两个所述平台船上的第二平衡梁之间搭设反力梁，所述反力梁的两端与所述第二平衡梁的中间位置相铰接；

8）使得所述反力梁的中间部与基桩上的固定座固定连接；

9）调节各个千斤顶柱塞高度和压力，保证检测所需要的向上拉拔力；

10）开始检测，记录应力测量元件和应变测量元件测量得到的检测数据并分析。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）本发明所提供的的基桩抗拔检测装置及其检测方法，通过平台船作为作业平台，解决了需要在海上建立一个平台作业的问题，同时平台船当做反力支座，还解决了海上的反力支座难寻的问题，此外，该装置还解除了需要专门设置锚桩的问题，因而不仅节约了时间和人力，还节约了检测成本。

2）本发明所提供的的基桩抗拔检测装置采用了导向机构，通过导向机构可以消除顶升时的卡住现象，使得拉拔力垂直向上，保证反力梁不偏斜，从而保证了整个检测的顺利进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例所公开的一种基桩抗拔检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所公开的导向机构的结构示意图；

图3为本发明实施例所公开的导向杆和齿轮的配合示意图；

图4为本发明实施例所公开的导向机构的剖视图（除去齿轮）。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1-4所示，本发明一较佳实施例公开了一种基桩抗拔检测装置，包括：

两平台船11，两平台船11位于基桩K两侧并浮于海面上的；

分别设于两平台船11上的两顶升机构，顶升机构包括两个千斤顶12、两个支撑座13、第一平衡梁14和第二平衡梁15，两个千斤顶12间隔设置于平台船11上，两个千斤顶12的上方分别设置有一支撑座13，第一平衡梁14设置于支撑座13的上方，且第一平衡梁14的两端分别与一支撑座13铰接，第二平衡梁15垂直设置于第一平衡梁14的上方，且第二平衡梁15的两端与第一平衡梁14的中部铰接；

反力梁16，反力梁16横跨于两顶升机构的上方且反力梁16的两端分别与一第二平衡梁15的中部铰接，基桩K的顶端部与反力梁16的中间部固定连接；

两个导向机构，导向机构包括固设于平台船11上的导向套17、与导向套17内匹配的导向杆18以及一通过支架19固设于平台船11上的齿轮20，导向套17上开设有一凹槽173，齿轮20位于凹槽处，导向杆18上设置有与齿轮20啮合的齿状结构181，且导向杆18的顶端部与反力梁16固定连接。

作为本发明的优选方案之一，导向套17包括固设于平台船11上的外套筒171和设置于外套筒171内的内衬套172，导向杆18与内衬套172匹配。

作为本发明的优选方案之一，平台船11通过可伸缩的支脚固定于海底，且平台船11高于海平面。

作为本发明的优选方案之一，齿轮20和导向杆18上设置有防磨涂层。设置防磨涂层可以增加齿轮和导向杆的耐磨性，增加使用寿命。

作为本发明的优选方案之一，千斤顶12采用电动液压千斤顶12。

作为本发明的优选方案之一，千斤顶12的顶升部为圆弧顶升部121，支撑座13的底端部设置有与圆弧顶升部121相匹配的圆弧凹槽部131。将千斤顶12的顶升部设置为非标准化的圆弧顶升部121，可以使得千斤顶12与支撑座13之间实现良好的定位衔接，减小检测偏差。

本发明一较佳实施例还公开了利用上述的基桩抗拔检测装置进行抗拔检测方法，该方法包括以下步骤：

1）在基桩K上埋设应力测量元件和应变测量元件，并在基桩K上端焊接固定座；

2） 将两平台船11分别开到基桩K两侧的选定位置处并固定；

3）在两个平台船11上的选定位置分别固定带有导向杆18的导向套17，再于平台船11上通过支架19固设齿轮20，并使得齿轮20与导向杆18上的齿状结构181相啮合，将导向杆18的顶端部与平台船11固定连接；

4）在每个平台船11上放置两对千斤顶12，并在每对千斤顶12上方搭设支撑座13，且支撑座13与千斤顶12的接触处相匹配；

5）在支撑座13的上方搭设第一平衡梁14，且第一平衡梁14与支撑座13铰接；

6）在每个平台船11上的两对第一平衡梁14上方搭设第二平衡梁15，第二平衡梁15两端与第一平衡梁14的中间位置相铰接；

7）在两个平台船11上的第二平衡梁15之间搭设反力梁16，反力梁16的两端与第二平衡梁15的中间位置相铰接；

8）使得反力梁16的中间部与基桩K上的固定座固定连接；

9）调节各个千斤顶12柱塞高度和压力，保证检测所需要的向上拉拔力；

10）开始检测，记录应力测量元件和应变测量元件测量得到的检测数据并分析。

通过以上技术方案，本发明所提供的的基桩抗拔检测装置及其检测方法，通过平台船11作为作业平台，解决了需要在海上建立一个平台作业的问题，同时平台船11当做反力支座，还解决了海上的反力支座难寻的问题，此外，该装置还解除了需要专门设置锚桩的问题，因而不仅节约了时间和人力，还节约了检测成本。本发明所提供的的基桩抗拔检测装置采用了导向机构，通过导向机构可以消除顶升时的卡住现象，使得拉拔力垂直向上，保证反力梁16不偏斜，从而保证了整个检测的顺利进行。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种基桩抗拔检测装置，其特征在于包括：

两平台船，所述的两平台船位于基桩两侧并浮于海面上；

分别设于所述的两平台船上的两顶升机构，所述顶升机构包括两个千斤顶、两个支撑座、第一平衡梁和第二平衡梁，所述的两个千斤顶间隔设置于所述平台船上，所述的两个千斤顶的上方分别设置有一所述支撑座，所述第一平衡梁设置于所述支撑座的上方，且所述第一平衡梁的两端分别与一所述支撑座铰接，所述第二平衡梁垂直设置于所述第一平衡梁的上方，且所述第二平衡梁的两端与所述第一平衡梁的中部铰接；

反力梁，所述反力梁横跨于所述的两顶升机构的上方且所述反力梁的两端分别与一所述第二平衡梁的中部铰接，所述基桩的顶端部与所述反力梁的中间部固定连接；

两个导向机构，所述导向机构包括固设于所述平台船上的导向套、与所述导向套内匹配的导向杆以及一通过支架固设于平台船上的齿轮，所述导向套上开设有一凹槽，所述齿轮位于所述凹槽处，所述导向杆上设置有与所述齿轮啮合的齿状结构，且导向杆的顶端部与所述反力梁固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基桩抗拔检测装置，其特征在于：所述导向套包括固设于所述平台船上的外套筒和设置于所述外套筒内的内衬套，所述导向杆与所述内衬套匹配。

3.根据权利要求1所述的一种基桩抗拔检测装置，其特征在于：所述平台船通过可伸缩的支脚固定于海底，且所述平台船高于海平面。

4.根据权利要求1所述的一种基桩抗拔检测装置，其特征在于：所述齿轮和导向杆上设置有防磨涂层。

5.根据权利要求1所述的一种基桩抗拔检测装置，其特征在于：所述千斤顶采用电动液压千斤顶。

6.根据权利要求1所述的一种基桩抗拔检测装置，其特征在于：所述千斤顶的顶升部为圆弧顶升部，所述支撑座的底端部设置有与所述圆弧顶升部相匹配的圆弧凹槽部。

7.一种基桩抗拔检测方法，采用如权利要求1-6中任一项所述的基桩抗拔检测装置，其特征在于：包括以下步骤：

1）在基桩上埋设应力测量元件和应变测量元件，并在基桩上端焊接固定座；

2）将两平台船分别开到基桩两侧的选定位置处并固定；

3）在两个平台船上的选定位置分别固定带有导向杆的导向套，再于平台船上通过支架固设齿轮，并使得所述齿轮与所述导向杆上的齿状结构相啮合，将导向杆的顶端部与平台船固定连接；

4）在每个所述平台船上放置两对千斤顶，并在每对千斤顶上方搭设支撑座，且所述支撑座与所述千斤顶的接触处相匹配；

5）在所述支撑座的上方搭设所述第一平衡梁，且所述第一平衡梁与所述支撑座铰接；

6）在每个所述平台船上的两对第一平衡梁上方搭设第二平衡梁，所述第二平衡梁两端与所述第一平衡梁的中间位置相铰接；

7）在两个所述平台船上的第二平衡梁之间搭设反力梁，所述反力梁的两端与所述第二平衡梁的中间位置相铰接；

8）使得所述反力梁的中间部与基桩上的固定座固定连接；

9）调节各个千斤顶柱塞高度和压力，保证检测所需要的向上拉拔力；

10）开始检测，记录应力测量元件和应变测量元件测量得到的检测数据并分析。

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