CN114960783B - 桩头用环氧树脂桩帽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桩头用环氧树脂桩帽，包括桩帽本体(110)、联动组件、桩帽支撑机构和转动控制组件，若干组桩帽支撑机构周向装在桩帽本体外壁上并通过联动组件联动；每组桩帽支撑机构均包括第一固定架(111)、支撑板(112)、支撑组件、第二固定架(121)、支撑杆(122)、第三固定架(123)和安装组件；转动控制组件可转动式装在其中一组安装组件顶部，第二固定架可升降式装在安装组件上；联动组件一端嵌装在桩帽本体外壁上，另一端连安装组件。本发明能稳定固定在桩头上，防止桩头浇筑处及桩帽本体受力而发生形变和破裂，避免静载试验的反作用力装置施力时发生抖动等情况，保证静载试验的安全进行及静载试验的结果精确。

Description

桩头用环氧树脂桩帽

技术领域

本发明涉及一种桩基静载试验设备，尤其涉及一种桩头用环氧树脂桩帽。

背景技术

桩基静载试验是运用在工程上对桩基承载力检测的一项技术。在确定单桩极限承载力方面，它是最为准确、可靠的检验方法，作为判定某种动载检验方法是否成熟，均以静载试验成果的对比误差大小为依据，因此，每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。

目前，桩基静载试验是通过套设于破碎后顶端平整的桩头外侧的环氧树脂桩帽配合进行的，但在静载试验过程中浇筑处以及桩帽容易受力发生形变或破裂等情况，容易导致顶部的反作用力装置施力时发生抖动，存在一定的安全隐患，也不利于静载试验结果的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桩头用环氧树脂桩帽，能稳定的固定在桩头上，防止桩头浇筑处以及桩帽本体受力而发生形变和破裂，避免静载试验的反作用力装置施力时发生抖动等情况，保证了静载试验的安全进行以及静载试验的结果精确。

本发明是这样实现的：

一种桩头用环氧树脂桩帽，包括桩帽本体、联动组件、桩帽支撑机构和转动控制组件，若干组桩帽支撑机构周向安装在桩帽本体外壁上并通过联动组件联动；每组桩帽支撑机构均包括第一固定架、支撑板、支撑组件、第二固定架、支撑杆、第三固定架和安装组件；第一固定架固定安装在桩帽本体的外壁底部，支撑板的一端可转动式铰接在第一固定架上，支撑组件设置在支撑板的底部，使支撑板能通过支撑组件支设在地面上；安装组件固定安装在桩帽本体的外壁上部，支撑杆的一端与第二固定架可转动式铰接，支撑杆的另一端通过第三固定架可转动式铰接在支撑板的一端上且位于第一固定架的旁侧；转动控制组件可转动式安装在其中一组安装组件的顶部，第二固定架可升降式安装在安装组件上；联动组件的一端嵌装在桩帽本体的外壁上，联动组件的另一端与安装组件传动连接。

所述的安装组件包括安装板、转动轴、往复丝杆和移动套；一对安装板分别安装在桩帽本体的外壁顶部和中部，转动轴与往复丝杆同轴连接成一体结构，转动轴的上端可转动式贯穿位于桩帽本体顶部的安装板，往复丝杆的下端可转动式安装在位于桩帽本体中部的安装板上；移动套螺纹旋接在往复丝杆上并与第二固定架固定连接；联动组件和转动控制组件分别连接在转动轴上且位于桩帽本体顶部的安装板的上方。

所述的移动套靠近桩帽本体的一端设有安装块，安装块内可滚动式嵌装有万向珠，万向珠与桩帽本体的外壁滚动接触。

所述的转动控制组件包括限位片、扶手和旋转套件；旋转套件呈环形结构并同轴套接在转动轴上，扶手的一端与旋转套件的外壁连接，扶手的另一端向桩帽本体的外侧水平延伸；一对限位片分别套接在转动轴上且位于旋转套件的上方和下方。

所述的旋转套件包括连接套、压缩弹簧、卡合片和套轮；套轮同轴套接在转动轴上，套轮的外壁上周向形成有若干个锁齿；连接套呈圆环形结构并同轴套接在套轮的外侧，连接套嵌装在一对限位片之间并与扶手连接；卡合片的一端可转动式连接在连接套的内壁上，卡合片的另一端插入在相邻两个锁齿之间的间隙内；压缩弹簧连接在卡合片与连接套的内壁之间，使卡合片通过压缩弹簧抵接在其中一个锁齿上。

所述的卡合片的长度方向与连接套的径向呈锐角夹角，锁齿的两侧分别形成有贴合面和锁止面，卡合片能贴合在其中一个锁齿的贴合面上并抵接在相邻锁齿的锁止面上。

所述的联动组件包括滑块、传动齿环和传动齿轮；桩帽本体的外壁上沿周向形成有环形滑槽，若干块滑块滑动嵌装在环形滑槽内；传动齿环为圆环形结构，传动齿环的内壁与若干块滑块固定连接，传动齿环的外壁上周向形成有多个啮合齿，若干个传动齿轮分别周向设置在传动齿环的外侧并与传动齿环的啮合齿啮合传动连接；若干个传动齿轮分别一一对应套接在若干组桩帽支撑机构中安装组件的转动轴上。

所述的支撑组件包括螺杆、加强板和铰接伸缩组件；螺杆与支撑板垂直旋接，螺杆的下端可转动式连接在加强板上，螺杆的上端位于支撑板的上方并设有旋动部；加强板与支撑板之间间隔设有若干组铰接伸缩组件，加强板远离支撑板的一面上均布锥形头。

每组所述的铰接伸缩组件均包括第一铰接件、第二铰接件和铰接杆；其中一对铰接杆的一端分别通过第一铰接件铰接在支撑板的底部，另一对铰接杆的一端分别通过第二铰接件铰接在加强板的顶部；两对铰接杆的另一端相互铰接，使四根铰接杆在加强板与支撑板之间形成菱形结构。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明由于设有联动组件和转动控制组件，转动控制组件能驱动其中一根转动轴转动，并通过联动组件联动所有转动轴同步转动，通过啮合齿进行可靠的联动传动，大大简化了操作流程，便于现场施工使用，能有效提高静载试验的效率。

2、本发明由于设有转动控制组件，在沿贴合面方向能通过扶手经旋转套件带动转动轴同步转动，在沿锁止面方向能通过扶手使连接套相对于转动轴独立转动，从而实现扶手的反向复位转动，以保证扶手的持续转动，从而满足对转动轴的转动控制。

3、本发明由于设有支撑组件，能通过支撑板、加强板及其铰接组件在桩帽本体与基坑壁之间形成可靠的支撑，并通过若干组支撑组件在桩帽本体四周形成稳定、均匀的支撑，防止桩头浇筑处以及桩帽本体受力而发生形变和破裂，避免静载试验的反作用力装置施力时发生抖动等情况，保证了静载试验的安全进行和试验结果精确。

4、本发明由于设有安装组件，利用往复丝杆与移动套之间的螺纹传动实现对支撑杆的转动控制，从而使支撑组件能在垂直位置与水平位置之间转动，实现支撑组件与基坑壁之间的压紧支撑，从而保证了支撑组件对桩帽本体的周向可靠支撑。

附图说明

图1是本发明桩头用环氧树脂桩帽的剖视图(支撑板处于垂直状态)；

图2是本发明桩头用环氧树脂桩帽的剖视图(支撑板处于水平状态)；

图3是本发明桩头用环氧树脂桩帽中联动组件、桩帽支撑机构和转动控制组件的结构示意图；

图4是本发明桩头用环氧树脂桩帽中联动组件和转动控制组件与往复丝杆的连接示意图；

图5是本发明桩头用环氧树脂桩帽中旋转套件的安装示意图；

图6是本发明桩头用环氧树脂桩帽中联动组件的安装示意图。

图中，110桩帽本体，111第一固定架，112支撑板，113安装板，114转动轴，115环形滑槽，116滑块，117传动齿环，118传动齿轮，119往复丝杆，120移动套，121第二固定架，122支撑杆，123第三固定架，124安装块，125万向珠，126限位片，127扶手，128连接套，129压缩弹簧，130卡合片，131套轮，132螺杆，133加强板，134第一铰接件，135第二铰接件，136铰接杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1至附图3，一种桩头用环氧树脂桩帽，包括桩帽本体110、联动组件、桩帽支撑机构和转动控制组件，若干组桩帽支撑机构周向安装在桩帽本体110外壁上并通过联动组件联动；每组桩帽支撑机构均包括第一固定架111、支撑板112、支撑组件、第二固定架121、支撑杆122、第三固定架123和安装组件；第一固定架111固定安装在桩帽本体110的外壁底部，支撑板112的一端可转动式铰接在第一固定架111上，支撑组件设置在支撑板112的底部，使支撑板112能通过支撑组件支设在地面上；安装组件固定安装在桩帽本体110的外壁上部，支撑杆122的一端与第二固定架121可转动式铰接，支撑杆122的另一端通过第三固定架123可转动式铰接在支撑板112的一端上且位于第一固定架111的旁侧；转动控制组件可转动式安装在其中一组安装组件的顶部，第二固定架121可升降式安装在安装组件上；联动组件的一端嵌装在桩帽本体110的外壁上，联动组件的另一端与安装组件传动连接。若干组桩帽支撑机构可通过联动组件同步转动展开或折叠，从而使若干组桩帽支撑机构能在桩帽本体110的四周与基坑壁之间形成周向的、可靠的、均匀的支撑，从而保证静载试验的进行和静载试验的实验结果精确性。同时，利用一组转动控制组件即可同步联动若干组桩帽支撑机构，省时省力，有利于提高桩帽本体110的固定安装效率。桩帽支撑机构的数量可根据桩径尺寸、支撑要求等进行适应性调整，如4组、6组或8组等。

请参见附图1至附图4，所述的安装组件包括安装板113、转动轴114、往复丝杆119和移动套120；一对安装板113分别安装在桩帽本体110的外壁顶部和中部，转动轴114与往复丝杆119同轴连接成一体结构，转动轴114的上端可转动式贯穿位于桩帽本体110顶部的安装板113，往复丝杆119的下端通过转动轴承可转动式安装在位于桩帽本体110中部的安装板113上；移动套120螺纹旋接在往复丝杆119上并与第二固定架121固定连接；联动组件和转动控制组件分别连接在转动轴114上且位于桩帽本体110顶部的安装板113的上方。通过转动控制组件控制转动轴114转动，并使其带动往复丝杆119同步转动，由于移动套120被支撑杆122限位，在螺纹的作用下将往复丝杆119的转动转化为移动套120沿往复丝杆119轴向的直线运动，从而带动支撑杆122进行转动和升降，进而带动支撑板112绕第一固定架111转动。

请参见附图4，所述的移动套120靠近桩帽本体110的一端设有安装块124，安装块124内可滚动式嵌装有万向珠125，万向珠125与桩帽本体110的外壁滚动接触。通过万向珠125贴合桩帽本体110的外壁滚动，保证了移动套120在上下移动时的稳定性和灵活性。

请参见附图4和附图5，所述的转动控制组件包括限位片126、扶手127和旋转套件；旋转套件呈环形结构并同轴套接在转动轴114上，扶手127的一端与旋转套件的外壁连接，扶手127的另一端向桩帽本体110的外侧水平延伸；一对限位片126分别套接在转动轴114上且位于旋转套件的上方和下方。扶手127能带动旋转套件在一对限位片126之间转动，从而通过旋转套件驱动转动轴114的单向转动。扶手127的力臂长，操作轻松省力。

请参见附图5，所述的旋转套件包括连接套128、压缩弹簧129、卡合片130和套轮131；套轮131同轴套接在转动轴114上，套轮131的外壁上周向形成有若干个锁齿；连接套128呈圆环形结构并同轴套接在套轮131的外侧，连接套128嵌装在一对限位片126之间并与扶手127连接；卡合片130的一端通过转轴可转动式连接在连接套128的内壁上，卡合片130的另一端插入在相邻两个锁齿之间的间隙内；压缩弹簧129连接在卡合片130与连接套128的内壁之间，使卡合片130通过压缩弹簧129抵接在其中一个锁齿上。通过卡合片130对套轮131上的锁齿的抵接，使连接套128能带动套轮131同步转动，从而使套轮131带动转动轴114同步转动。

请参见附图5，所述的卡合片130的长度方向与连接套128的径向呈锐角夹角，锁齿的两侧分别形成有贴合面和锁止面，卡合片130能贴合在其中一个锁齿的贴合面上并抵接在相邻锁齿的锁止面上。当卡合片130贴合在其中一个锁齿的贴合面上并抵接在相邻锁齿的锁止面上时，向锁止面方向转动扶手127能推动连接套128、套轮131、转动轴114同步转动，向贴合面方向转动扶手127能使压缩弹簧129压缩并接触卡合片130与锁齿的锁止，使连接套128相对套轮131单独转动，从而使扶手127回转复位，从而保证扶手127的持续转动。

请参见附图3、附图4和附图6，所述的联动组件包括滑块116、传动齿环117和传动齿轮118；桩帽本体110的外壁上沿周向形成有环形滑槽115，若干块滑块116滑动嵌装在环形滑槽115内；传动齿环117为圆环形结构，传动齿环117的内壁与若干块滑块116固定连接，传动齿环117的外壁上周向形成有多个啮合齿，若干个传动齿轮118分别周向设置在传动齿环117的外侧并与传动齿环117的啮合齿啮合传动连接；若干个传动齿轮118分别一一对应套接在若干组桩帽支撑机构中安装组件的转动轴114上。当其中一根转动轴114在扶手127的驱动下转动时，带动该转动轴114上的转动齿轮118同步转动，并使传动齿轮117同步转动，从而通过传动齿轮117带动所有转动齿轮118同步转动，进而使所有转动轴114同步转动，达到联动的目的。

请参见附图1至附图3，所述的支撑组件包括螺杆132、加强板133和铰接伸缩组件；螺杆132与支撑板112通过螺纹垂直旋接，螺杆132的下端通过转动轴承可转动式连接在加强板133上，螺杆132的上端位于支撑板112的上方并设有旋动部；加强板133与支撑板112之间间隔设有若干组铰接伸缩组件，加强板133远离支撑板112的一面上均布锥形头。在螺杆132的螺纹旋动作用下，将螺杆132的转动转化为加强板133沿螺杆132轴向的直线平移，从而使加强板133抵紧在基坑壁上，保证对桩帽本体110提供可靠支撑。铰接伸缩组件的数量可根据实际支撑要求确定。

请参见附图1至附图3，每组所述的铰接伸缩组件均包括第一铰接件134、第二铰接件135和铰接杆136；其中一对铰接杆136的一端分别通过第一铰接件134铰接在支撑板112的底部，另一对铰接杆136的一端分别通过第二铰接件135铰接在加强板133的顶部；两对铰接杆136的另一端相互铰接，使四根铰接杆136在加强板133与支撑板112之间形成菱形结构。铰接杆136能通过第一铰接件134和第二铰接件135转动，使菱形结构的长度发生变化，从而保证加强板133的稳定平移，并通过螺丝锁紧各铰接杆136后能在加强板133与支撑板112之间形成支撑。

优选的，支撑杆122的两端均固定安装加强筋，以提高支撑杆122的荷载能力和结构强度，保证其支撑的稳定性。

请参见附图1至附图6，本发明的使用方法是：

使用时，将桩帽本体110套设于破碎后顶端平整的桩头外侧，并进行连接固定。人工手握扶手127并控制扶手127在水平面内旋转，扶手127带动连接套128在一对限位片126之间转动，连接套128在转动轴114外侧旋转时，由于卡合片130和套轮131外壁的锁齿卡合，能使连接套128通过卡合片130推动套轮131同步转动，从而使套轮131带动转动轴114同步转动。

随着其中一根转动轴114在扶手127的控制下转动，该转动轴114上的传动齿轮118随之同步转动，传动齿轮118通过啮合齿推动传动齿环117转动，从而通过传动齿轮117同步传动所有的传动齿轮118转动，再通过传动齿轮118带动所有的转动轴114同步转动。

由于扶手127的转动幅度受到桩帽本体110的限制，旋转至一定幅度后反向转动扶手127，卡合片130受力发生旋转使压缩弹簧129压缩变形，卡合片130不与锁齿卡合，从而使扶手127能带动连接套128相对套轮131反向转动复位，复位后可转动扶手127至卡合片130的锁齿之间，使卡合片130通过压缩弹簧129贴合在其中一个锁齿的贴合面上并抵接在相邻锁齿的锁止面上，即可重复转动扶手127，并驱动所有转动轴114同步转动，大大简化了操作流程，便于施工使用。

随着转动轴114的转动，往复丝杆119随之同步转动，从而利用螺纹驱动移动套120，由于移动套120受到支撑杆122的限制，将往复丝杆119的转动转化为移动套120沿往复丝杆119的轴向上下移动。在移动套120向下运动的过程中，安装块124内侧的万向珠125与桩帽本体110的外壁滚动贴合，保证了移动套120向下移动的稳定性。同时，第二固定架121带动支撑杆122的铰接角度发生改变，此时支撑板112相对第一固定架111翻转，当支撑板112翻转至竖直状态后，与基坑壁的泥土贴合，此时支撑杆122配合支撑板112对桩帽本体110提供支撑，通过若干组安装组件在桩帽本体110的四周提供稳定的支撑，保证了桩帽本体110和桩帽本体110内基桩受力时的稳定性，避免基桩和桩帽本体110发生形变以及受力发生偏移的情况发生。

通过旋动部转动螺杆132，利用螺纹将螺杆132的转动转化为加强板133相对支撑板112的平行移动，使加强板133的锥形头插入至泥土内部，从而增加加强板133的抓地力。利用螺纹的自锁实现加强板133与泥土表面的顶紧进而提升安装组件对桩帽本体110的支撑效果，也可锁紧四根铰接杆136，进一步保证支撑效果，即可开始使用反压力装置进行静载测试。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种桩头用环氧树脂桩帽，其特征是：包括桩帽本体(110)、联动组件、桩帽支撑机构和转动控制组件，若干组桩帽支撑机构周向安装在桩帽本体(110)外壁上并通过联动组件联动；每组桩帽支撑机构均包括第一固定架(111)、支撑板(112)、支撑组件、第二固定架(121)、支撑杆(122)、第三固定架(123)和安装组件；第一固定架(111)固定安装在桩帽本体(110)的外壁底部，支撑板(112)的一端可转动式铰接在第一固定架(111)上，支撑组件设置在支撑板(112)的底部，使支撑板(112)能通过支撑组件支设在地面上；安装组件固定安装在桩帽本体(110)的外壁上部，支撑杆(122)的一端与第二固定架(121)可转动式铰接，支撑杆(122)的另一端通过第三固定架(123)可转动式铰接在支撑板(112)的一端上且位于第一固定架(111)的旁侧；转动控制组件可转动式安装在其中一组安装组件的顶部，第二固定架(121)可升降式安装在安装组件上；联动组件的一端嵌装在桩帽本体(110)的外壁上，联动组件的另一端与安装组件传动连接；所述的安装组件包括安装板(113)、转动轴(114)、往复丝杆(119)和移动套(120)；一对安装板(113)分别安装在桩帽本体(110)的外壁顶部和中部，转动轴(114)与往复丝杆(119)同轴连接成一体结构，转动轴(114)的上端可转动式贯穿位于桩帽本体(110)顶部的安装板(113)，往复丝杆(119)的下端可转动式安装在位于桩帽本体(110)中部的安装板(113)上；移动套(120)螺纹旋接在往复丝杆(119)上并与第二固定架(121)固定连接；联动组件和转动控制组件分别连接在转动轴(114)上且位于桩帽本体(110)顶部的安装板(113)的上方。

2.根据权利要求1所述的桩头用环氧树脂桩帽，其特征是：所述的移动套(120)靠近桩帽本体(110)的一端设有安装块(124)，安装块(124)内可滚动式嵌装有万向珠(125)，万向珠(125)与桩帽本体(110)的外壁滚动接触。

3.根据权利要求1所述的桩头用环氧树脂桩帽，其特征是：所述的转动控制组件包括限位片(126)、扶手(127)和旋转套件；旋转套件呈环形结构并同轴套接在转动轴(114)上，扶手(127)的一端与旋转套件的外壁连接，扶手(127)的另一端向桩帽本体(110)的外侧水平延伸；一对限位片(126)分别套接在转动轴(114)上且位于旋转套件的上方和下方。

4.根据权利要求3所述的桩头用环氧树脂桩帽，其特征是：所述的旋转套件包括连接套(128)、压缩弹簧(129)、卡合片(130)和套轮(131)；套轮(131)同轴套接在转动轴(114)上，套轮(131)的外壁上周向形成有若干个锁齿；连接套(128)呈圆环形结构并同轴套接在套轮(131)的外侧，连接套(128)嵌装在一对限位片(126)之间并与扶手(127)连接；卡合片(130)的一端可转动式连接在连接套(128)的内壁上，卡合片(130)的另一端插入在相邻两个锁齿之间的间隙内；压缩弹簧(129)连接在卡合片(130)与连接套(128)的内壁之间，使卡合片(130)通过压缩弹簧(129)抵接在其中一个锁齿上。

5.根据权利要求4所述的桩头用环氧树脂桩帽，其特征是：所述的卡合片(130)的长度方向与连接套(128)的径向呈锐角夹角，锁齿的两侧分别形成有贴合面和锁止面，卡合片(130)能贴合在其中一个锁齿的贴合面上并抵接在相邻锁齿的锁止面上。

6.根据权利要求1所述的桩头用环氧树脂桩帽，其特征是：所述的联动组件包括滑块(116)、传动齿环(117)和传动齿轮(118)；桩帽本体(110)的外壁上沿周向形成有环形滑槽(115)，若干块滑块(116)滑动嵌装在环形滑槽(115)内；传动齿环(117)为圆环形结构，传动齿环(117)的内壁与若干块滑块(116)固定连接，传动齿环(117)的外壁上周向形成有多个啮合齿，若干个传动齿轮(118)分别周向设置在传动齿环(117)的外侧并与传动齿环(117)的啮合齿啮合传动连接；若干个传动齿轮(118)分别一一对应套接在若干组桩帽支撑机构中安装组件的转动轴(114)上。

7.根据权利要求1所述的桩头用环氧树脂桩帽，其特征是：所述的支撑组件包括螺杆(132)、加强板(133)和铰接伸缩组件；螺杆(132)与支撑板(112)垂直旋接，螺杆(132)的下端可转动式连接在加强板(133)上，螺杆(132)的上端位于支撑板(112)的上方并设有旋动部；加强板(133)与支撑板(112)之间间隔设有若干组铰接伸缩组件，加强板(133)远离支撑板(112)的一面上均布锥形头。

8.根据权利要求7所述的桩头用环氧树脂桩帽，其特征是：每组所述的铰接伸缩组件均包括第一铰接件(134)、第二铰接件(135)和铰接杆(136)；其中一对铰接杆(136)的一端分别通过第一铰接件(134)铰接在支撑板(112)的底部，另一对铰接杆(136)的一端分别通过第二铰接件(135)铰接在加强板(133)的顶部；两对铰接杆(136)的另一端相互铰接，使四根铰接杆(136)在加强板(133)与支撑板(112)之间形成菱形结构。