CN110820815A - 带磁吸装置的工程桩及荷载箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带磁吸装置的工程桩及荷载箱，所述工程桩包括桩体和荷载箱；荷载箱设置在桩体中部；所述荷载箱包括顶板、底板、多个液压缸、多根塑料套筒、顶板位移观测杆、底板位移观测杆和多个磁吸装置；本发明的有益技术效果是：提出了一种带磁吸装置的工程桩及荷载箱，该方案使得桩体能够在试验结束后仍能作为工程桩使用，可大大节省试验成本。

Description

带磁吸装置的工程桩及荷载箱

技术领域

本发明涉及一种桩基承载力检测技术，尤其涉及一种带磁吸装置的工程桩及荷载箱。

背景技术

建筑工程项目中，需要使用大量的桩基；根据国家关于地基与桩基工程质量验收规范的要求，应对桩基试桩和工程桩进行承载力静载检测，以确定和检验单桩承载力，并作为基桩质量验收要求的强制性条款。

现有技术在进行承载力静载检测时，通常采用自平衡法荷载箱技术，常见的荷载箱一般包括顶板、底板、液压缸、顶板位移观测杆和底板位移观测杆，液压缸设置在顶板和底板之间，顶板位移观测杆下端与顶板连接，底板位移观测杆下端穿过顶板后与底板连接；具体实施时，将荷载箱设置在桩体的中部，桩体内钢筋笼被荷载箱分成两段，将位于荷载箱上侧的那段钢筋笼记为上钢筋笼、位于荷载箱下侧的那段钢筋笼记为下钢筋笼，上钢筋笼中的竖向钢筋的下端与顶板的上端面焊接固定，下钢筋笼中的竖向钢筋的上端与底板的下端面焊接固定，然后再用混凝土将上钢筋笼、荷载箱和下钢筋笼浇注在一起；

存在的问题是：现有技术在安装荷载箱时，上钢筋笼和下钢筋笼的竖向钢筋分别与顶板和底板连接，导致桩体内的竖向钢筋不连续，这种桩体不能在后续建设过程中作为工程桩使用，只能作为试验桩，承载力静载检测操作结束后，就会被废弃；实际工程中，工程量越大，需要搭建的试验桩也越多，不仅会导致检测成本升高，而且也浪费了大量的人力物力。

发明内容

针对背景技术中的问题，发明人考虑，能否通过相应手段将试验桩转化为工程桩，使得承载力静载检测操作结束后，桩体能够作为工程桩继续使用，顺着这一思路，发明人进行了大量的研究，并最终提出了本发明的方案，具体的方案如下：

一种带磁吸装置的工程桩，其创新在于：所述工程桩包括桩体和荷载箱；所述桩体为钢筋混凝土结构；所述荷载箱设置在桩体中部；桩体内的钢筋笼沿桩体轴向分为两段，位于荷载箱上侧的那段钢筋笼记为上钢筋笼，位于荷载箱下侧的那段钢筋笼记为下钢筋笼；上钢筋笼、荷载箱和下钢筋笼通过混凝土连接为一体；

所述荷载箱包括顶板、底板、多个液压缸、多根塑料套筒、顶板位移观测杆、底板位移观测杆和多个磁吸装置；所述顶板的端面与水平面平行，顶板设置在底板的正上方，底板的端面与顶板的端面平行，顶板和底板之间留有间隙；所述液压缸设置在顶板和底板之间，液压缸的轴向与顶板的端面垂直，液压缸的上端与顶板的下端面固定连接，液压缸的下端与底板的上端面固定连接，多个液压缸沿荷载箱周向分布；所述顶板上设置有多个通孔；塑料套筒的上端套接在通孔内并固定，塑料套筒的轴向与顶板的端面垂直，多根塑料套筒与多个通孔一一对应，塑料套筒的下端和底板之间留有间隙；所述顶板位移观测杆的下端与顶板固定连接，顶板位移观测杆的轴向与顶板的端面垂直；顶板上设置有与底板位移观测杆匹配的孔道，所述底板位移观测杆的下端穿过顶板后与底板固定连接，底板位移观测杆的轴向与顶板的端面垂直；

塑料套筒轴向两端封闭；塑料套筒的内腔中设置有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板将塑料套筒的内腔分割为上位移腔、连接腔和下位移腔；所述塑料套筒的上端面上设置有第一连通孔，上隔板上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板上设置有第三连通孔，塑料套筒的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

上钢筋笼内的竖向钢筋记为第一竖向钢筋，下钢筋笼内的竖向钢筋记为第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，塑料套筒的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部位于上位移腔的中部，第一连接段的下端位于连接腔内靠近下隔板的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部位于下位移腔的中部，第二连接段的上端位于连接腔内靠近上隔板的位置处；

位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根塑料套筒；单根塑料套筒内的第一连接段和第二连接段互相平行，且第二连接段上端位于第一连接段下端的上侧；

多个磁吸装置与多根塑料套筒一一对应；单个磁吸装置包括两个磁铁组；第一磁铁组设置在第一连接段上，第二磁铁组设置在第二连接段上；单个磁铁组由多块磁铁组成；单块磁铁为U形结构，同一磁铁组上的磁铁的U形开口部朝向相同，且都朝向另一磁铁组；第一连接段套在第一磁铁组上的磁铁的内腔中，第二连接段套在第二磁铁组上的磁铁的内腔；

所述磁铁的磁极上缠绕有线圈，线圈通过电线与外部电源连接，桩体内设置有与电线匹配的孔道；桩体内设置有与顶板位移观测杆和底板位移观测杆匹配的孔道，顶板位移观测杆的上端和底板位移观测杆的上端凸出在桩体的顶面上；液压缸的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接，桩体内设置有与液压管路匹配的孔道；

所述外部电源能通过电线向线圈通入直流电，使磁铁的相互吸引力减弱。

前述方案的原理是：进行桩身自反力平衡静载试验前，先通过外部电源向线圈通入直流电，使磁铁的相互吸引力减弱，这时，磁吸装置无法将第一竖向钢筋和第二竖向钢筋抱紧，试验过程中，第一竖向钢筋和第二竖向钢筋就能相对移动；试验结束后，外部电源停止供电，磁铁的相互吸引力恢复到正常状态，第一竖向钢筋和第二竖向钢筋就会被磁吸装置牢牢抱紧，如此就使得第一竖向钢筋和第二竖向钢筋形成了连续的受力结构，不会像现有技术那样，桩体内的竖向钢筋在荷载箱处不连续，采用本发明方案后，桩身自反力平衡静载试验完成后，桩体可以在后续施工中作为工程桩使用，不必废弃，可以大大降低试验成本，节省人力物力。

混凝土才浇筑时，混凝土中的浆液流动性较好，为防止混凝土中的浆液渗入塑料套筒内，本发明在塑料套筒内设置了上隔板和下隔板以及相应的连通孔，由于第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位，以及第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位，混凝土中的浆液最多只能渗入上位移腔和下位移腔中，无法渗入连接腔中，这就可以避免混凝土浆液对磁铁表面造成污染。

具体实施时，磁铁可采用磁力极强的钕磁铁；输入的直流电的参数，可根据模拟试验确定；安装磁铁时，可用塑料薄膜将磁铁捆绑在钢筋上。

为了便于安装，优选地，所述塑料套筒由两块壳体拼接而成。

基于前述方案，本发明还提出了一种荷载箱，所述荷载箱包括顶板、底板、多个液压缸、多根塑料套筒、顶板位移观测杆、底板位移观测杆和多个磁吸装置；所述顶板的端面与水平面平行，顶板设置在底板的正上方，底板的端面与顶板的端面平行，顶板和底板之间留有间隙；所述液压缸设置在顶板和底板之间，液压缸的轴向与顶板的端面垂直，液压缸的上端与顶板的下端面固定连接，液压缸的下端与底板的上端面固定连接，多个液压缸沿荷载箱周向分布；所述顶板上设置有多个通孔；塑料套筒的上端套接在通孔内并固定，塑料套筒的轴向与顶板的端面垂直，多根塑料套筒与多个通孔一一对应，塑料套筒的下端和底板之间留有间隙；所述顶板位移观测杆的下端与顶板固定连接，顶板位移观测杆的轴向与顶板的端面垂直；顶板上设置有与底板位移观测杆匹配的孔道，所述底板位移观测杆的下端穿过顶板后与底板固定连接，底板位移观测杆的轴向与顶板的端面垂直；

塑料套筒轴向两端封闭；塑料套筒的内腔中设置有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板将塑料套筒的内腔分割为上位移腔、连接腔和下位移腔；所述塑料套筒的上端面上设置有第一连通孔，上隔板上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板上设置有第三连通孔，塑料套筒的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

所述塑料套筒用于连接第一竖向钢筋和第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，塑料套筒的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部位于上位移腔的中部，第一连接段的下端位于连接腔内靠近下隔板的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部位于下位移腔的中部，第二连接段的上端位于连接腔内靠近上隔板的位置处；

位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根塑料套筒；单根塑料套筒内的第一连接段和第二连接段互相平行，且第二连接段上端位于第一连接段下端的上侧；

多个磁吸装置与多根塑料套筒一一对应；单个磁吸装置包括两个磁铁组；第一磁铁组设置在第一连接段上，第二磁铁组设置在第二连接段上；单个磁铁组由多块磁铁组成；单块磁铁为U形结构，同一磁铁组上的磁铁的U形开口部朝向相同，且都朝向另一磁铁组；第一连接段套在第一磁铁组上的磁铁的内腔中，第二连接段套在第二磁铁组上的磁铁的内腔；

所述磁铁的磁极上缠绕有线圈，线圈通过电线与外部电源连接；液压缸的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接；

所述外部电源能通过电线向线圈通入直流电，使磁铁的相互吸引力减弱。

本发明的荷载箱与现有技术最大的区别，即设置了塑料套筒和磁吸装置，前文在讲解工程桩方案时，已经对塑料套筒和磁吸装置的工作原理进行了介绍，具体内容请参见前文，在此不再赘述；

优选地，所述塑料套筒由两块壳体拼接而成。

考虑到桩身自反力平衡静载试验是一种现有技术，其操作步骤以及根据观测杆确定检测结果均是本领域技术人员应当掌握的基本技能，再加上试验的操作细节与本发明创新点的关联性不大，故本文不再对桩身自反力平衡静载试验的操作细节作赘述。

本发明的有益技术效果是：提出了一种带磁吸装置的工程桩及荷载箱，该方案使得桩体能够在试验结束后仍能作为工程桩使用，可大大节省试验成本。

附图说明

图1、桩体剖面结构示意图；

图2、荷载箱剖面结构示意图；

图3、塑料套筒剖面结构示意图；

图4、荷载箱顶面结构示意图；

图5、磁铁和线圈的连接方式示意图；

图中各个标记所对应的名称分别为：上钢筋笼1、第一Z形弯曲部1-1、荷载箱2、顶板2-1、底板2-2、液压缸2-3、塑料套筒2-4、上隔板2-41、下隔板2-42、顶板位移观测杆2-5、底板位移观测杆2-6、下钢筋笼3、第二Z形弯曲部3-1、上位移腔A、连接腔B、下位移腔C、磁铁D、第一连接段E、第二连接段F。

具体实施方式

一种带磁吸装置的工程桩，其创新在于：所述工程桩包括桩体和荷载箱2；所述桩体为钢筋混凝土结构；所述荷载箱2设置在桩体中部；桩体内的钢筋笼沿桩体轴向分为两段，位于荷载箱2上侧的那段钢筋笼记为上钢筋笼1，位于荷载箱2下侧的那段钢筋笼记为下钢筋笼3；上钢筋笼1、荷载箱2和下钢筋笼3通过混凝土连接为一体；

所述荷载箱2包括顶板2-1、底板2-2、多个液压缸2-3、多根塑料套筒2-4、顶板位移观测杆2-5、底板位移观测杆2-6和多个磁吸装置；所述顶板2-1的端面与水平面平行，顶板2-1设置在底板2-2的正上方，底板2-2的端面与顶板2-1的端面平行，顶板2-1和底板2-2之间留有间隙；所述液压缸2-3设置在顶板2-1和底板2-2之间，液压缸2-3的轴向与顶板2-1的端面垂直，液压缸2-3的上端与顶板2-1的下端面固定连接，液压缸2-3的下端与底板2-2的上端面固定连接，多个液压缸2-3沿荷载箱2周向分布；所述顶板2-1上设置有多个通孔；塑料套筒2-4的上端套接在通孔内并固定，塑料套筒2-4的轴向与顶板2-1的端面垂直，多根塑料套筒2-4与多个通孔一一对应，塑料套筒2-4的下端和底板2-2之间留有间隙；所述顶板位移观测杆2-5的下端与顶板2-1固定连接，顶板位移观测杆2-5的轴向与顶板2-1的端面垂直；顶板2-1上设置有与底板位移观测杆2-6匹配的孔道，所述底板位移观测杆2-6的下端穿过顶板2-1后与底板2-2固定连接，底板位移观测杆2-6的轴向与顶板2-1的端面垂直；

塑料套筒2-4轴向两端封闭；塑料套筒2-4的内腔中设置有上隔板2-41和下隔板2-42，上隔板2-41和下隔板2-42将塑料套筒2-4的内腔分割为上位移腔A、连接腔B和下位移腔C；所述塑料套筒2-4的上端面上设置有第一连通孔，上隔板2-41上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板2-42上设置有第三连通孔，塑料套筒2-4的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

上钢筋笼1内的竖向钢筋记为第一竖向钢筋，下钢筋笼3内的竖向钢筋记为第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，塑料套筒2-4的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部1-1；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部1-1上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部1-1下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部1-1位于上位移腔A的中部，第一连接段的下端位于连接腔B内靠近下隔板2-42的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部3-1；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部3-1上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部3-1下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部3-1位于下位移腔C的中部，第二连接段的上端位于连接腔B内靠近上隔板2-41的位置处；

位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根塑料套筒2-4；单根塑料套筒2-4内的第一连接段和第二连接段互相平行，且第二连接段上端位于第一连接段下端的上侧；

多个磁吸装置与多根塑料套筒2-4一一对应；单个磁吸装置包括两个磁铁组；第一磁铁组设置在第一连接段上，第二磁铁组设置在第二连接段上；单个磁铁组由多块磁铁组成；单块磁铁为U形结构，同一磁铁组上的磁铁的U形开口部朝向相同，且都朝向另一磁铁组；第一连接段套在第一磁铁组上的磁铁的内腔中，第二连接段套在第二磁铁组上的磁铁的内腔；

所述磁铁的磁极上缠绕有线圈，线圈通过电线与外部电源连接，桩体内设置有与电线匹配的孔道；桩体内设置有与顶板位移观测杆2-5和底板位移观测杆2-6匹配的孔道，顶板位移观测杆2-5的上端和底板位移观测杆2-6的上端凸出在桩体的顶面上；液压缸2-3的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接，桩体内设置有与液压管路匹配的孔道；

所述外部电源能通过电线向线圈通入直流电，使磁铁的相互吸引力减弱。

进一步地，所述塑料套筒2-4由两块壳体拼接而成。

一种荷载箱，其创新在于：所述荷载箱2包括顶板2-1、底板2-2、多个液压缸2-3、多根塑料套筒2-4、顶板位移观测杆2-5、底板位移观测杆2-6和多个磁吸装置；所述顶板2-1的端面与水平面平行，顶板2-1设置在底板2-2的正上方，底板2-2的端面与顶板2-1的端面平行，顶板2-1和底板2-2之间留有间隙；所述液压缸2-3设置在顶板2-1和底板2-2之间，液压缸2-3的轴向与顶板2-1的端面垂直，液压缸2-3的上端与顶板2-1的下端面固定连接，液压缸2-3的下端与底板2-2的上端面固定连接，多个液压缸2-3沿荷载箱2周向分布；所述顶板2-1上设置有多个通孔；塑料套筒2-4的上端套接在通孔内并固定，塑料套筒2-4的轴向与顶板2-1的端面垂直，多根塑料套筒2-4与多个通孔一一对应，塑料套筒2-4的下端和底板2-2之间留有间隙；所述顶板位移观测杆2-5的下端与顶板2-1固定连接，顶板位移观测杆2-5的轴向与顶板2-1的端面垂直；顶板2-1上设置有与底板位移观测杆2-6匹配的孔道，所述底板位移观测杆2-6的下端穿过顶板2-1后与底板2-2固定连接，底板位移观测杆2-6的轴向与顶板2-1的端面垂直；

塑料套筒2-4轴向两端封闭；塑料套筒2-4的内腔中设置有上隔板2-41和下隔板2-42，上隔板2-41和下隔板2-42将塑料套筒2-4的内腔分割为上位移腔A、连接腔B和下位移腔C；所述塑料套筒2-4的上端面上设置有第一连通孔，上隔板2-41上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板2-42上设置有第三连通孔，塑料套筒2-4的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

所述塑料套筒2-4用于连接第一竖向钢筋和第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，塑料套筒2-4的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部1-1；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部1-1上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部1-1下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部1-1位于上位移腔A的中部，第一连接段的下端位于连接腔B内靠近下隔板2-42的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部3-1；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部3-1上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部3-1下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部3-1位于下位移腔C的中部，第二连接段的上端位于连接腔B内靠近上隔板2-41的位置处；

位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根塑料套筒2-4；单根塑料套筒2-4内的第一连接段和第二连接段互相平行，且第二连接段上端位于第一连接段下端的上侧；

多个磁吸装置与多根塑料套筒2-4一一对应；单个磁吸装置包括两个磁铁组；第一磁铁组设置在第一连接段上，第二磁铁组设置在第二连接段上；单个磁铁组由多块磁铁组成；单块磁铁为U形结构，同一磁铁组上的磁铁的U形开口部朝向相同，且都朝向另一磁铁组；第一连接段套在第一磁铁组上的磁铁的内腔中，第二连接段套在第二磁铁组上的磁铁的内腔；

所述磁铁的磁极上缠绕有线圈，线圈通过电线与外部电源连接；液压缸2-3的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接；

所述外部电源能通过电线向线圈通入直流电，使磁铁的相互吸引力减弱。

进一步地，所述塑料套筒2-4由两块壳体拼接而成。

Claims (4)

1.一种带磁吸装置的工程桩，其特征在于：所述工程桩包括桩体和荷载箱（2）；所述桩体为钢筋混凝土结构；所述荷载箱（2）设置在桩体中部；桩体内的钢筋笼沿桩体轴向分为两段，位于荷载箱（2）上侧的那段钢筋笼记为上钢筋笼（1），位于荷载箱（2）下侧的那段钢筋笼记为下钢筋笼（3）；上钢筋笼（1）、荷载箱（2）和下钢筋笼（3）通过混凝土连接为一体；

所述荷载箱（2）包括顶板（2-1）、底板（2-2）、多个液压缸（2-3）、多根塑料套筒（2-4）、顶板位移观测杆（2-5）、底板位移观测杆（2-6）和多个磁吸装置；所述顶板（2-1）的端面与水平面平行，顶板（2-1）设置在底板（2-2）的正上方，底板（2-2）的端面与顶板（2-1）的端面平行，顶板（2-1）和底板（2-2）之间留有间隙；所述液压缸（2-3）设置在顶板（2-1）和底板（2-2）之间，液压缸（2-3）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，液压缸（2-3）的上端与顶板（2-1）的下端面固定连接，液压缸（2-3）的下端与底板（2-2）的上端面固定连接，多个液压缸（2-3）沿荷载箱（2）周向分布；所述顶板（2-1）上设置有多个通孔；塑料套筒（2-4）的上端套接在通孔内并固定，塑料套筒（2-4）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，多根塑料套筒（2-4）与多个通孔一一对应，塑料套筒（2-4）的下端和底板（2-2）之间留有间隙；所述顶板位移观测杆（2-5）的下端与顶板（2-1）固定连接，顶板位移观测杆（2-5）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；顶板（2-1）上设置有与底板位移观测杆（2-6）匹配的孔道，所述底板位移观测杆（2-6）的下端穿过顶板（2-1）后与底板（2-2）固定连接，底板位移观测杆（2-6）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；

塑料套筒（2-4）轴向两端封闭；塑料套筒（2-4）的内腔中设置有上隔板（2-41）和下隔板（2-42），上隔板（2-41）和下隔板（2-42）将塑料套筒（2-4）的内腔分割为上位移腔（A）、连接腔（B）和下位移腔（C）；所述塑料套筒（2-4）的上端面上设置有第一连通孔，上隔板（2-41）上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板（2-42）上设置有第三连通孔，塑料套筒（2-4）的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

上钢筋笼（1）内的竖向钢筋记为第一竖向钢筋，下钢筋笼（3）内的竖向钢筋记为第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，塑料套筒（2-4）的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部（1-1）；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部（1-1）上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部（1-1）下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部（1-1）位于上位移腔（A）的中部，第一连接段的下端位于连接腔（B）内靠近下隔板（2-42）的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部（3-1）；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部（3-1）上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部（3-1）下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部（3-1）位于下位移腔（C）的中部，第二连接段的上端位于连接腔（B）内靠近上隔板（2-41）的位置处；

位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根塑料套筒（2-4）；单根塑料套筒（2-4）内的第一连接段和第二连接段互相平行，且第二连接段上端位于第一连接段下端的上侧；

多个磁吸装置与多根塑料套筒（2-4）一一对应；单个磁吸装置包括两个磁铁组；第一磁铁组设置在第一连接段上，第二磁铁组设置在第二连接段上；单个磁铁组由多块磁铁组成；单块磁铁为U形结构，同一磁铁组上的磁铁的U形开口部朝向相同，且都朝向另一磁铁组；第一连接段套在第一磁铁组上的磁铁的内腔中，第二连接段套在第二磁铁组上的磁铁的内腔；

所述磁铁的磁极上缠绕有线圈，线圈通过电线与外部电源连接，桩体内设置有与电线匹配的孔道；桩体内设置有与顶板位移观测杆（2-5）和底板位移观测杆（2-6）匹配的孔道，顶板位移观测杆（2-5）的上端和底板位移观测杆（2-6）的上端凸出在桩体的顶面上；液压缸（2-3）的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接，桩体内设置有与液压管路匹配的孔道；

所述外部电源能通过电线向线圈通入直流电，使磁铁的相互吸引力减弱。

2.根据权利要求1所述的带磁吸装置的工程桩，其特征在于：所述塑料套筒（2-4）由两块壳体拼接而成。

3.一种荷载箱，其特征在于：所述荷载箱（2）包括顶板（2-1）、底板（2-2）、多个液压缸（2-3）、多根塑料套筒（2-4）、顶板位移观测杆（2-5）、底板位移观测杆（2-6）和多个磁吸装置；所述顶板（2-1）的端面与水平面平行，顶板（2-1）设置在底板（2-2）的正上方，底板（2-2）的端面与顶板（2-1）的端面平行，顶板（2-1）和底板（2-2）之间留有间隙；所述液压缸（2-3）设置在顶板（2-1）和底板（2-2）之间，液压缸（2-3）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，液压缸（2-3）的上端与顶板（2-1）的下端面固定连接，液压缸（2-3）的下端与底板（2-2）的上端面固定连接，多个液压缸（2-3）沿荷载箱（2）周向分布；所述顶板（2-1）上设置有多个通孔；塑料套筒（2-4）的上端套接在通孔内并固定，塑料套筒（2-4）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，多根塑料套筒（2-4）与多个通孔一一对应，塑料套筒（2-4）的下端和底板（2-2）之间留有间隙；所述顶板位移观测杆（2-5）的下端与顶板（2-1）固定连接，顶板位移观测杆（2-5）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；顶板（2-1）上设置有与底板位移观测杆（2-6）匹配的孔道，所述底板位移观测杆（2-6）的下端穿过顶板（2-1）后与底板（2-2）固定连接，底板位移观测杆（2-6）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；

塑料套筒（2-4）轴向两端封闭；塑料套筒（2-4）的内腔中设置有上隔板（2-41）和下隔板（2-42），上隔板（2-41）和下隔板（2-42）将塑料套筒（2-4）的内腔分割为上位移腔（A）、连接腔（B）和下位移腔（C）；所述塑料套筒（2-4）的上端面上设置有第一连通孔，上隔板（2-41）上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板（2-42）上设置有第三连通孔，塑料套筒（2-4）的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

所述塑料套筒（2-4）用于连接第一竖向钢筋和第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，塑料套筒（2-4）的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部（1-1）；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部（1-1）上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部（1-1）下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部（1-1）位于上位移腔（A）的中部，第一连接段的下端位于连接腔（B）内靠近下隔板（2-42）的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部（3-1）；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部（3-1）上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部（3-1）下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部（3-1）位于下位移腔（C）的中部，第二连接段的上端位于连接腔（B）内靠近上隔板（2-41）的位置处；

位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根塑料套筒（2-4）；单根塑料套筒（2-4）内的第一连接段和第二连接段互相平行，且第二连接段上端位于第一连接段下端的上侧；

多个磁吸装置与多根塑料套筒（2-4）一一对应；单个磁吸装置包括两个磁铁组；第一磁铁组设置在第一连接段上，第二磁铁组设置在第二连接段上；单个磁铁组由多块磁铁组成；单块磁铁为U形结构，同一磁铁组上的磁铁的U形开口部朝向相同，且都朝向另一磁铁组；第一连接段套在第一磁铁组上的磁铁的内腔中，第二连接段套在第二磁铁组上的磁铁的内腔；

所述磁铁的磁极上缠绕有线圈，线圈通过电线与外部电源连接；液压缸（2-3）的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接；

所述外部电源能通过电线向线圈通入直流电，使磁铁的相互吸引力减弱。

4.根据权利要求3所述的荷载箱，其特征在于：所述塑料套筒（2-4）由两块壳体拼接而成。

Images