CN201459775U

CN201459775U - 一种桩基竖向静荷载试验装置

Info

Publication number: CN201459775U
Application number: CN2009201224964U
Authority: CN
Inventors: 应义淼
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2019-06-22

Abstract

本实用新型提供了一种桩基竖向静荷载试验装置，它包括静荷载加载支撑机构、抽真空装置和显示装置；静荷载加载支撑机构包括侧壁结构和可升降的顶盖结构；静荷载试验装置还设有覆盖于静荷载加载支撑机构外的罩膜。本实用新型通过在静荷载加载支撑机构外覆盖罩膜，在大地上形成密闭的可压缩空间，通过抽真空装置改变密闭的可压缩空间中的真空度，而产生对静荷载加载支撑机构的不同大气压力，并通过可升降的顶盖结构收集内外压差所产生的压力，形成试验要求的集中荷载，传递到桩顶，从而起到桩基试验的加载作用，试验所加载的荷载大小可从显示装置中读取。从而使桩基荷载试验的加载更快捷，更安全，而且成本低廉，适用性广泛。

Description

一种桩基竖向静荷载试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种桩基竖向静荷载试验装置。

背景技术

目前桩基竖向静荷载试验装置中除了利用相邻的桩基做反力架外，大多采用在试桩顶部人工堆载荷载的方法。但人工堆载法在加载、卸载时均速度较慢，故效率低且成本高。大吨位堆载还具有一定危险性，而且在有些堆载材料缺乏，或临近边坡地带都不宜使用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使桩基荷载试验的加载更快捷、更安全且成本低廉的桩基竖向静荷载试验装置。为此，本实用新型采用以下技术方案：它包括静荷载加载支撑机构、抽真空装置和显示装置；所述静荷载加载支撑机构包括侧壁结构和可升降的顶盖结构；所述静荷载试验装置还设有覆盖于静荷载加载支撑机构外的罩膜。

由于采用本实用新型的技术方案，本实用新型可以通过在静荷载加载支撑机构外覆盖罩膜，在大地上形成密闭的可压缩空间，利用大气压作用的原理，通过抽真空装置改变密闭的可压缩空间中的真空度，而产生对静荷载加载支撑机构的不同大气压力，并通过可升降的顶盖结构收集内外压差所产生的压力，形成试验要求的集中荷载，传递到桩顶，从而起到桩基试验的加载作用，试验所加载的荷载大小可从显示装置中读取。从而使桩基荷载试验的加载更快捷，更安全，而且成本低廉，适用性广泛。

附图说明

图1为本实用新型所提供实施例1加载压力前的剖视图。

图2为本实用新型所提供实施例1去除罩膜、位移测量器、抽真空装置及控制台后的仰视图。

图3为本实用新型所提供实施例1加载压力后的剖视图。

图4为本实用新型所提供实施例1加载压力后顶盖结构的B部分局部放大示意图。

图5为本实用新型所提供实施例2加载压力前的剖视图。

图6为本实用新型所提供实施例2去除罩膜、位移测量器、抽真空装置及控制台后的仰视图。

具体实施方式

实施例1，参照附图1-4。

本实用新型所提供的一种桩基竖向静荷载试验装置，它包括静荷载加载支撑机构1、抽真空装置和显示装置，所述静荷载加载支撑机构1包括侧壁结构11和可升降的顶盖结构12，所述抽真空装置可采用真空泵4，所述真空泵4由控制台5控制.所述显示装置包括控制台5以及由控制台控制的压力传感器2和位移测量器，在加载试验全过程中所述压力传感器和位移测量器的数据均由控制台读取.

所述压力传感器2设于所述顶盖结构12中心部位下方。所述位移测量器包括位移传感器91和固定于地面的参照物92，所述位移传感器可固定于参照物下底面或试桩桩顶，它包括外层套筒和设于套筒内并伸出的触杆，套筒内设有可压缩的弹簧，弹簧可将触杆顶在试桩桩顶和参照物下底面之间。所述位移传感器为通用的可测量位移的传感器，所述参照物下端埋入地下，使之位置固定，所述参照物可采用小型钢管桩等可起到参照物作用的固定物。试验过程中，所述位移传感器91随试桩的沉降能测量出试桩桩顶与固定参照物水平底面a之间的位移数值，并将此数值传送到控制台，从而可以方便地读取沉降数值，并同时记录与此沉降数值相对应的压力数值。当然试验过程中也可采用传统的人工观测并记录桩基的沉降值。

如图1所示，顶盖结构呈圆形，与顶盖结构相适配，侧壁结构也呈圆形。所述顶盖结构的外径略小于所述侧壁结构的内径，使顶盖结构可在所述侧壁结构围成的空间内做上下升降运动。本实用新型中顶盖结构呈圆形仅为方便举例说明，当然，顶盖结构也可呈方形或其它正多边形。

所述静荷载试验装置还设有覆盖于静荷载加载支撑机构1外的罩膜，所述罩膜的周边埋入地下。在本实施例中所述静荷载加载支撑机构1外覆盖有密封膜3，所述密封膜3的周边均放入密封沟80内用土8回填压实，所述密封膜在大地上形成密闭的可压缩空间。所述侧壁结构在对可压缩空间抽真空时可起到支撑外层罩膜的作用，从而确保在加载试验过程中，通过可升降的顶盖结构收集内外压差所产生的压力，形成试验要求的集中荷载，传递到桩顶，从而起到桩基试验的加载作用。

所述顶盖结构12下方设有千斤顶7，所述千斤顶7外筒72与所述侧壁结构固定连接在一起，千斤顶内部设有可伸缩的活塞杆71，所述千斤顶可以使顶盖结构在试验过程中保持平衡；在静荷载加载试验结束后利用千斤顶7即可完全顶起顶盖结构，从而使试桩桩身完全卸去荷载。

所述侧壁结构和顶盖结构是可分块拆装的。因侧壁结构和顶盖结构体积一般较大，因此所述侧壁结构和顶盖结构均采用分块组装的可拆装形式，以便于此试验装置的拆卸、安装以及运输。图中所示顶盖结构分为9小块，其中一小块122设于顶盖结构中央部位，其余8小块121均匀设于中央小块122的周围。当然所述侧壁结构或顶盖结构可随安装的具体要求分成多块小块，所述小块121之间及小块121和122之间可通过螺栓等常见的机械连接方式组装在一起。

以下结合本实用新型提供的试验装置，具体说明静荷载加载的试验过程：

(1)安装静荷载加载支撑机构1。首先安装静荷载加载支撑机构的侧壁结构11，使试桩桩身6的中心与静荷载加载支撑机构的中心重合；然后安装静荷载加载支撑机构的可升降的顶盖结构12，将压力传感器2设于所述顶盖结构12中心部位下方，使之置于顶盖结构和桩顶之间。

(2)在静荷载加载支撑机构外覆盖密闭膜3，并将密闭膜3周边均放入密封沟80内用土8回填压实，从而在大地上形成密闭的可压缩空间，将静荷载加载支撑机构包容在内.

(3)控制上述密闭的可压缩空间的真空度。联接真空泵4和控制台5，由控制台5开启真空泵4，使密闭空间内达到一定真空度，直到压力传感器2在控制台上显示加载压力达到试验荷载要求，通过顶盖结构汇集内外压差所产生的压力，形成试验要求的集中荷载，作用于试桩桩顶。

(4)在加载试验过程中，压力传感器显示出的加载压力数值由控制台全程读取并记录，同时与压力传感器显示的数值对应的试桩沉降位移数据通过位移测量器由控制台全程读取并记录。当然，试桩的沉降位移数据也可通过人工观测记录桩基的沉降值。

(5)在一定试验所需时间内维持步骤(3)中的真空度数值。由控制台5控制真空泵4的运转，使压力在一定试验时间内维持在同一特定数值。

(6)重复步骤(3)、(4)达到荷载试验的下一级加载条件。由控制台5控制真空泵4运转，使密闭空间内的真空度进一步提高，直至压力传感器2上加载压力达到下一级加载要求。

(7)重复步骤(5)直至满足结束荷载试验的条件。

(8)分级卸除静荷载加载压力。按照卸载要求由控制台5逐步关闭真空泵4，逐步减少真空度，从而逐级卸去加载的压力。

(9)最后卸除桩身荷载。待密闭的可压缩空间内外气压恢复平衡后，用千斤顶7顶起静荷载加载支撑机构的顶盖结构12，从而使得试桩桩身6完全卸去荷载。

如果试验中静荷载加载支撑机构1提供的大气压力仍不能满足试验要求，也可在步骤(2)之后至步骤(6)结束之前在静荷载加载支撑机构1上人工堆放部分荷载，既能满足试验要求，又能将人工堆载的数量限制在最少，因而也能兼顾成本和效率。

根据密闭的可压缩空间的真空度和顶盖结构的面积可提供不同大小的试验荷载。根据大气压作用原理，本实用新型获得的试验荷载大小取决于：(1)密闭的可压缩空间的真空度。(2)静荷载加载支撑机构的顶盖结构的面积。故跟据不同大小的试验荷载要求，可选择不同大小规格的静荷载加载支撑机构。

本实用新型是在桩基竖向静荷载试验中运用大气压作用原理，快捷有效地获得巨大的试验荷载。不仅成本低、效率高，而且避免了堆载材料的获取、运输等问题，节省了大量人力和物力，符合节能环保的要求。

实施例2，参照附图5-6。

本实施例中所述顶盖结构22外围周边设有挂板23，所述挂板上端连接于所述顶盖结构的边缘部位，使带有挂板的顶盖结构能罩住所述侧壁结构21，所述挂板的底面要低于所述侧壁结构的顶面，从而使所述顶盖结构22、挂板23和所述侧壁结构21形成密闭空间。所述侧壁结构的顶部与顶盖结构的底部之间相距一定距离，挂板下端与地面之间也相应地相距一定距离，使试验中顶盖结构有足够的下降空间。

所述位移测量器可采用一个或多个，本实施例采用对称设置的2个位移测量器，取其平均值，可以更准确的测量试桩的沉降数值。本实施例其余结构同实施例1，图5和图6中的附图标号与实施例1中的附图标号代表的意思相同。

Claims

1.一种桩基竖向静荷载试验装置，其特征在于它包括静荷载加载支撑机构、抽真空装置和显示装置；所述静荷载加载支撑机构包括侧壁结构和可升降的顶盖结构；所述静荷载试验装置还设有覆盖于静荷载加载支撑机构外的罩膜。

2.如权利要求1所述的一种桩基竖向静荷载试验装置，其特征在于所述罩膜的周边埋入地下。

3.如权利要求1所述的一种桩基竖向静荷载试验装置，其特征在于所述显示装置包括控制台和由控制台控制的压力传感器和位移测量器。

4.如权利要求3所述的一种桩基竖向静荷载试验装置，其特征在于所述压力传感器设于所述顶盖结构中心部位下方。

5.如权利要求3所述的一种桩基竖向静荷载试验装置，其特征在于所述位移测量器包括位移传感器和固定于地面的参照物。

6.如权利要求1所述的一种桩基竖向静荷载试验装置，其特征在于所述顶盖结构下方设有可控制顶盖结构升降的千斤顶。

7.如权利要求1所述的一种桩基竖向静荷载试验装置，其特征在于所述侧壁结构和顶盖结构是可分块拆装的。

8.如权利要求1所述的一种桩基竖向静荷载试验装置，其特征在于所述顶盖结构外围周边设有挂板，所述顶盖结构、挂板和所述侧壁结构形成密闭空间。