CN113802617B - 一种自平衡法静载试验用荷载箱及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自平衡法静载试验用荷载箱及其试验方法，包括：下连接板、升降机构和上连接板；所述下连接板上开设有第一中心孔；所述升降机构固定连接在所述下连接板上侧；所述上连接板固定连接在所述升降机构下侧；所述上连接板上开设有第二中心孔。本方案，在下连接板上设置导向杆，在上连接板上设置导套；从而使从而起到导向作用；同时，在浇筑过程中，因为导套和支撑板贴合，所以混凝土无法灌入到导套中，可防止导套堵塞；在上连接板和下连接板的移动过程中，导向杆从导套中脱出；不会阻碍水或者混凝土从位移管经过导套注入到上连接板和下连接板之间。

Description

一种自平衡法静载试验用荷载箱及其试验方法

技术领域

本申请涉及建筑技术领域，具体而言，涉及一种自平衡法静载试验用荷载箱及其试验方法。

背景技术

自平衡就是指利用桩身自重、自身摩擦力提供压桩力，这样就不需要另外的堆载。所以荷载箱埋放位置（埋放深度），本着一个原则：荷载箱工作的时候，上部受到的力（土层摩擦力、自重等）可以满足下部最大荷载。 自平衡法与传统的堆载法和锚桩法不同,该技术是在施工过程中将按桩承载力参数要求定型制作的荷载箱置于桩身底部,连接施压油管及位移测量装置于桩顶部,待砼养护到标准龄期后,通过顶部高压油泵给底部荷载箱施压,得出桩端承载力及桩侧总摩阻力。 合理的加载面积以及封闭型加载：自平衡法在试验完成后，内部的荷载箱会打开并将桩体拉断。在不存在横向承载破坏隐患的情况下（常规桩深情况下，可以不用考虑这种隐患），荷载箱断面需要进行试验后补强，并且补强的结果必须使该截面的承载能力不小于该位置桩体所需传递的最大设计承载力（通常是50%）。基于此原理，在保证浆液强度不低于桩身混凝土强度的前提下，通常将荷载箱的加载面积设计在桩身截面的50%左右，一方面保证加载力的均匀分配，另一方面保证了注浆后有足够的面积承受该截面所传递的承载力。

现有的自平衡法静载试验用荷载箱在使用时有以下缺陷：位移管中容易灌入混凝土，从而堵住位移管，难以向上连接板和下连接板之间灌入混凝土加固，从而使整个混凝土桩报废。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种自平衡法静载试验用荷载箱及其试验方法，以改善相关技术中的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种自平衡法静载试验用荷载箱，包括：下连接板、升降机构和上连接板；

所述下连接板上开设有第一中心孔；

所述升降机构固定连接在所述下连接板上侧；

所述上连接板固定连接在所述升降机构下侧；

所述上连接板上开设有第二中心孔。

在本申请的一种实施例中，所述升降机构包括液压缸；

所述液压缸至少设置有三个；

所述液压缸相对所述上连接板的中心呈环形阵列分布；

所述液压缸之间固定连通有连通管；所述连通管固定连通有注油管。

所述液压缸之间固定连接有连接杆；

所述连接杆设置有环形杆，所述连接杆的外圈和若干组所述液压缸固定焊接。

在本申请的一种实施例中，所述上连接板和下连接板均设置为圆形板，所述上连接板和下连接板的直径相同；

所述上连接板和所述下连接板的轴心线重合。

在本申请的一种实施例中，所述上连接板上开设有第一减重孔；

所述下连接板上开设有第二减重孔。

在本申请的一种实施例中，所述上连接板上侧固定焊接有吊耳，所述吊耳至少设置有三个，所述吊耳相对所述上连接板的中心呈环形阵列分布。

在本申请的一种实施例中，所述下连接板上侧固定焊接有螺纹杆；

所述螺纹杆设置有若干个，若干个所述螺纹杆相对所述下连接板的中心呈环形等距设置；

所述上连接板上开设有和所述螺纹杆配合的定位孔，所述定位孔的直径大于所述螺纹杆的直径；

所述螺纹杆贯穿所述定位孔并延伸到所述上连接板上侧，所述螺纹杆上设置有螺栓。

在具体使用时，在使用之前，通过螺纹杆和定位孔的配合，可固定上连接板和下连接板的相对位置，便于运输移动时不损坏本装置，在使用时，只需拧下螺栓，即可不影响上连接板和下连接板的相向移动。

在本申请的一种实施例中，所述上连接板上固定连接有挡板；

所述挡板设置为环形板；

所述挡板固定连接在所述第一中心孔的内部。

在具体使用时，设置挡板，可对连通管进行保护，防止混凝土断裂时损坏连通管。

在本申请的一种实施例中，所述下连接板上固定焊接有导向杆；

所述上连接板上固定设置有导套；

所述导向杆上端延伸到所述导套内部；

所述导向杆上固定连接有支撑板，所述支撑板上表面和所述导套下端贴合。

在本申请的一种实施例中，所述导套下端固定连接有环形卡板；

所述支撑板上侧开设有和所述环形卡板配合的环形凹槽；

所述环形卡板延伸到所述环形凹槽中。

一种自平衡法静载试验用荷载箱的试验方法，包括以下步骤：

S1、将上连接板和上侧的钢筋笼固定焊接，并在上连接板和上钢筋笼之间焊接加强钢筋；将下连接板和下侧固定钢筋笼焊接，并在下连接板和下钢筋笼之间焊接加强钢筋；

S2、将位移管插在导套中，下侧和导向杆贴合，位移管的上端直通桩顶；

S3、将钢筋笼下到所需的位置；

S4、下放导管，导管从第一中心孔和第二中心孔中穿过，下到钢筋笼的下部，浇筑混凝土成桩；在浇筑过程中，因为导套和支撑板贴合，所以混凝土无法灌入到导套中，可防止导套堵塞；

S5、通过油泵加压，可将油液通过注油管注入连通管中，从而将液压缸伸长，同时上连接板向上移动，带动上桩向上移动，下连接板向下移动，带动下桩段向下移动，从而达到利用自身反力平衡加载的目的，并获得受力数据，从而得到基桩的承载力；在上连接板和下连接板的移动过程中，导向杆从导套中脱出；

S6、一个位移管向上连接板和下连接板之间灌水，另一个位移管抽水，可将上连接板和下连接板之间的断裂碎混凝土清理掉；

S7、从位移管中向上连接板和下连接板之间灌入混凝土，起到紧固连接作用。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

通过上述设计的自平衡法静载试验用荷载箱，使用时，下连接板上设置导向杆，在上连接板上设置导套；从而使从而起到导向作用；同时，在浇筑过程中，因为导套和支撑板贴合，所以混凝土无法灌入到导套中，可防止导套堵塞；在上连接板和下连接板的移动过程中，导向杆从导套中脱出；不会阻碍水或者混凝土从位移管经过导套注入到上连接板和下连接板之间。

附图说明

图1为根据本申请实施例提供的自平衡法静载试验用荷载箱的第一视角的结构示意图；

图2为根据本申请实施例提供的自平衡法静载试验用荷载箱的第二视角的结构示意图；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为图2中C部分的放大结构示意图；

图5为根据本申请实施例提供的自平衡法静载试验用荷载箱的第三视结构示意图；

图6为图5中B部分的放大结构示意图；

图7为根据本申请实施例提供的自平衡法静载试验用荷载箱的支撑板部分的结构示意图。

图中：1、下连接板；2、升降机构；3、上连接板；11、第一中心孔；31、第二中心孔；21、液压缸；22、连通管；23、注油管；24、连接杆；32、第一减重孔；12、第二减重孔；33、吊耳；4、螺纹杆；34、定位孔；41、螺栓；5、挡板；6、导向杆；7、导套；8、支撑板；9、环形卡板；10、环形凹槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参阅图1-图7，本申请提供了一种自平衡法静载试验用荷载箱，包括下连接板1、升降机构2和上连接板3；

所述下连接板1上开设有第一中心孔11；

所述升降机构2固定连接在所述下连接板1上侧；

所述上连接板3固定连接在所述升降机构2下侧；

所述上连接板3上开设有第二中心孔31。

具体的，所述升降机构2包括液压缸21；

所述液压缸21至少设置有三个；

所述液压缸21相对所述上连接板3的中心呈环形阵列分布；

所述液压缸21之间固定连通有连通管22；所述连通管22固定连通有注油管23。

所述液压缸21之间固定连接有连接杆24；

所述连接杆24设置有环形杆，所述连接杆24的外圈和若干组所述液压缸21固定焊接。

具体的，所述上连接板3和下连接板1均设置为圆形板，所述上连接板3和下连接板1的直径相同；

所述上连接板3和所述下连接板1的轴心线重合。

优选的，所述上连接板3上开设有第一减重孔32；

所述下连接板1上开设有第二减重孔12。

优选的，所述上连接板3上侧固定焊接有吊耳33，所述吊耳33至少设置有三个，所述吊耳33相对所述上连接板3的中心呈环形阵列分布。

进一步的，所述下连接板1上侧固定焊接有螺纹杆4；

所述螺纹杆4设置有若干个，若干个所述螺纹杆4相对所述下连接板1的中心呈环形等距设置；

所述上连接板3上开设有和所述螺纹杆4配合的定位孔34，所述定位孔34的直径大于所述螺纹杆4的直径；

所述螺纹杆4贯穿所述定位孔34并延伸到所述上连接板3上侧，所述螺纹杆4上设置有螺栓41。

在具体使用时，在使用之前，通过螺纹杆4和定位孔34的配合，可固定上连接板3和下连接板1的相对位置，便于运输移动时不损坏本装置，在使用时，只需拧下螺栓41，即可不影响上连接板3和下连接板1的相向移动。同时，在上连接板3和下连接板1远离时，桩的上半部分和下半部分受力有弯曲的趋势，螺纹杆4在这时还具有导向和限位作用，防止桩的上半部分和下半部分弯曲或扭转。

优选的，所述上连接板3上固定连接有挡板5；

所述挡板5设置为环形板；

所述挡板5固定连接在所述第一中心孔11的内部。

在具体使用时，设置挡板5，可对连通管22进行保护，防止混凝土断裂时损坏连通管22。

进一步的，所述下连接板1上固定焊接有导向杆6；

所述上连接板3上固定设置有导套7；

所述导向杆6上端延伸到所述导套7内部；

所述导向杆6上固定连接有支撑板8，所述支撑板8上表面和所述导套7下端贴合。

所述导套7下端固定连接有环形卡板9；

所述支撑板8上侧开设有和所述环形卡板9配合的环形凹槽10；

所述环形卡板9延伸到所述环形凹槽10中。

使用时，在下连接板1上设置导向杆6，在上连接板3上设置导套7；导向杆6和导套7配合，从而使从而起到导向作用；同时，在浇筑过程中，因为导套7和支撑板8贴合，所以混凝土无法灌入到导套7中，可防止导套7堵塞；在上连接板3和下连接板1的移动过程中，导向杆6从导套7中脱出；不会阻碍水或者混凝土从位移管经过导套7注入到上连接板3和下连接板1之间。

一种自平衡法静载试验用荷载箱的试验方法，包括以下步骤：

S1、将上连接板和上侧的钢筋笼固定焊接，并在上连接板和上钢筋笼之间焊接加强钢筋；将下连接板和下侧固定钢筋笼焊接，并在下连接板和下钢筋笼之间焊接加强钢筋；

S2、将位移管插在导套中，下侧和导向杆贴合，位移管的上端直通桩顶；

S3、将钢筋笼下到所需的位置；

S4、下放导管，导管从第一中心孔和第二中心孔中穿过，下到钢筋笼的下部，浇筑混凝土成桩；在浇筑过程中，因为导套和支撑板贴合，所以混凝土无法灌入到导套中，可防止导套堵塞；

S5、通过油泵加压，可将油液通过注油管注入连通管中，从而将液压缸伸长，同时上连接板向上移动，带动上桩向上移动，下连接板向下移动，带动下桩段向下移动，从而达到利用自身反力平衡加载的目的，并获得受力数据，从而得到基桩的承载力；在上连接板和下连接板的移动过程中，导向杆从导套中脱出；

S6、一个位移管向上连接板和下连接板之间灌水，另一个位移管抽水，可将上连接板和下连接板之间的断裂碎混凝土清理掉；

S7、从位移管中向上连接板和下连接板之间灌入混凝土，起到紧固连接作用。

需要说明的是：液压缸21的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自平衡法静载试验用荷载箱，其特征在于，包括：下连接板(1)、升降机构(2)和上连接板(3)；

所述下连接板(1)上开设有第一中心孔(11)；

所述升降机构(2)固定连接在所述下连接板(1)上侧；

所述上连接板(3)固定连接在所述升降机构(2)上侧；

所述上连接板(3)上开设有第二中心孔(31)；

所述下连接板(1)上固定焊接有导向杆(6)；

所述上连接板(3)上固定设置有导套(7)；

做述导向杆(6)上端延伸到所述导套(7)内部；

所述导向杆(6)上固定连接有支撑板(8)，所述支撑板(8)上表面和所述导套(7)下端贴合。

2.如权利要求1所述的一种自平衡法静载试验用荷载箱，其特征在于，所述升降机构(2)包括液压缸(21)；

所述液压缸(21)至少设置有三个；

所述液压缸(21)相对所述上连接板(3)的中心呈环形阵列分布；

所述液压缸(21)之间固定连通有连通管(22)；所述连通管(22)固定连通有注油管(23)。

3.如权利要求2所述的一种自平衡法静载试验用荷载箱，其特征在于，所述液压缸(21)之间固定连接有连接杆(24)；

所述连接杆(24)设置有环形杆，所述连接杆(24)的外圈和若干组所述液压缸(21)固定焊接。

4.如权利要求3所述的一种自平衡法静载试验用荷载箱，其特征在于，所述上连接板(3)和下连接板(1)均设置为圆形板，所述上连接板(3)和下连接板(1)的直径相同；

所述上连接板(3)和所述下连接板(1)的轴心线重合。

5.如权利要求4所述的一种自平衡法静载试验用荷载箱，其特征在于，所述上连接板(3)上开设有第一减重孔(32)；

所述下连接板(1)上开设有第二减重孔(12)。

6.如权利要求5所述的一种自平衡法静载试验用荷载箱，其特征在于，所述上连接板(3)上侧固定焊接有吊耳(33)，所述吊耳(33)至少设置有三个，所述吊耳(33)相对所述上连接板(3)的中心呈环形阵列分布。

7.如权利要求6所述的一种自平衡法静载试验用荷载箱，其特征在于，所述下连接板(1)上侧固定焊接有螺纹杆(4)；

所述螺纹杆(4)设置有若干个，若干个所述螺纹杆(4)相对所述下连接板(1)的中心呈环形等距设置；

所述上连接板(3)上开设有和所述螺纹杆(4)配合的定位孔(34)，所述定位孔(34)的直径大于所述螺纹杆(4)的直径；

所述螺纹杆(4)贯穿所述定位孔(34)并延伸到所述上连接板(3)上侧，所述螺纹杆(4)上设置有螺栓(41)。

8.如权利要求7所述的一种自平衡法静载试验用荷载箱，其特征在于，所述上连接板(3)上固定连接有挡板(5)；

所述挡板(5)设置为环形板；

所述挡板(5)固定连接在所述第一中心孔(11)的内部。

9.如权利要求8所述的一种自平衡法静载试验用荷载箱，其特征在于，所述导套(7)下端固定连接有环形卡板(9)；

所述支撑板(8)上侧开设有和所述环形卡板(9)配合的环形凹槽(10)；

所述环形卡板(9)延伸到所述环形凹槽(10)中。

10.一种权利要求9中自平衡法静载试验用荷载箱的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将上连接板和上侧的钢筋笼固定焊接，并在上连接板和上钢筋笼之间焊接加强钢筋；将下连接板和下侧固定钢筋笼焊接，并在下连接板和下钢筋笼之间焊接加强钢筋；

S2、将位移管插在导套中，下侧和导向杆贴合，位移管的上端直通桩顶；

S3、将钢筋笼下到所需的位置；

S4、下放导管，导管从第一中心孔和第二中心孔中穿过，下到钢筋笼的下部，浇筑混凝土成桩；在浇筑过程中，因为导套和支撑板贴合，所以混凝土无法灌入到导套中，可防止导套堵塞；

S5、通过油泵加压，可将油液通过注油管注入连通管中，从而将液压缸伸长，同时上连接板向上移动，带动上桩向上移动，下连接板向下移动，带动下桩段向下移动，从而达到利用自身反力平衡加载的目的，并获得受力数据，从而得到基桩的承载力；在上连接板和下连接板的移动过程中，导向杆从导套中脱出；

S6、一个位移管向上连接板和下连接板之间灌水，另一个位移管抽水，可将上连接板和下连接板之间的断裂碎混凝土清理掉；

S7、从位移管中向上连接板和下连接板之间灌入混凝土，起到紧固连接作用。

Images