CN210658477U - 一种螺旋钻杆及其单桩竖向抗压静载试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种螺旋钻杆，包括螺旋钻头和接驳头，所述螺旋钻头外表面设有固定螺旋；所述接驳头包括固定部和活动部，所述固定部与螺旋钻头固定连接，所述活动部盖合于所述固定部之上，所述固定部内部设有固定腔体，所述活动部上向所述固定腔体延伸有插接柱，所述插接柱插入所述固定部中并与之配合固定该活动部；所述活动部上还设有穿孔，所述穿孔连通固定腔体。本实用新型还提供了应用上述螺旋钻杆的单桩竖向抗压静载试验装置，根据本实用新型的螺旋钻杆和试验装置，降低对检测试验场地的要求，降低检测试验过程中安全风险，降低检测试验费用成本和时间成本。

Description

一种螺旋钻杆及其单桩竖向抗压静载试验装置

技术领域

本实用新型涉及桩基承载力检测领域，特别是一种螺旋钻杆及其单桩竖向抗压静载试验装置。

背景技术

工程质量检测是保证建筑工程质量的必须要手段，以单桩抗压静载荷检测试验为例，现有的建筑工程的桩基进行单桩竖向抗压静载荷检测试验，对试桩的加载装置通常包括有锚桩反力梁装置和压重平台反力装置两种类型。

其中，锚桩反力梁装置，利用多根工程桩或多根锚桩，在锚桩上部连接锚杆或利用工程桩上的纵向钢筋锚固反力梁，通过千斤顶对待测试的单桩进行加载，进行单桩竖向抗压静载实验。但这种锚桩反力梁装置存在较大的局限性，比如需要选取合适距离的工程桩作为锚桩，若在合适的距离内没有合适和足够数量的工程桩作为锚桩时，则需要花费高额成本施工混凝土灌注桩作为锚桩，而且在锚桩施工后，需达到28天的龄期后，才可进行桩基承载力试验，极大地延误建筑工程项目工期，且试桩完毕后，所施工的锚桩不利于后期施工进行。

压重平台反力装置，通过在压重平台上一次性堆载足够的混凝土承重块，使得混凝土承重块和主梁、承压板的总重量≥1.2倍待测单桩的试验载荷，通过千斤顶施加压力，使得压重平台的主梁产生反作用力而对待测单桩进行加载，对待测单桩进行竖向抗压静载试验。由于压重平台所用的钢梁多，重量大，而且运输的混凝土承重块运输量更大，且运输成本更高，在运输和吊装混凝土承重块或钢梁时，极大地增加了运输和吊装的成本；并且对于大载荷的待测试桩基桩，在压重平台两侧的支墩位置的地面，需对地基加固或换填处理，从而增加压重平台支墩位置的地基处理费用，并且即使对支墩位置的地面进行换填处理，也无法完全避免地基的不稳定性而造成的安全风险。

发明内容

本实用新型目的在于解决上述技术问题，提供一种新的螺旋钻杆及其单桩竖向抗压静载试验装置，从而降低对检测试验场地的要求，降低检测试验过程中安全风险，降低检测试验费用成本和时间成本。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案有：

一种螺旋钻杆，包括螺旋钻头和接驳头，所述螺旋钻头外表面设有固定螺旋；所述接驳头包括固定部和活动部，所述固定部与螺旋钻头固定连接，所述活动部盖合于所述固定部之上，所述固定部内部设有固定腔体，所述活动部上向所述固定腔体延伸有插接柱，所述插接柱插入所述固定部中并与之配合固定该活动部；所述活动部上还设有穿孔，所述穿孔连通固定腔体。

根据本申请的螺旋钻杆，通过螺旋钻头钻入土层中固定，并在上层形成可供其他装置连接固定的接驳头，方便其他试验装置的安装，并且螺旋钻杆可重复多次使用，相对于现有的混凝土锚桩，试验时间更短，并且试验之后不会继续留在土层中影响工程的其他后续施工进度，并且还提供了方便使用的螺旋钻杆结构，螺旋钻杆的接驳头包括固定部和活动部，固定部和活动部可拆卸的固定，当需要固定安装其他装置时，可以拆卸下活动部，在活动部内的穿孔上安装好后再将活动部整体安装到固定部上。

进一步的，还包括销钉，所述固定部上设有固定孔，所述插接柱在对应固定孔的位置设置有固定槽，所述销钉插入固定孔和固定槽固定所述固定部和活动部。通过销钉可以使得固定部和活动部在竖向能够限位，当活动部需要从固定部上取下时，凿出销钉即可完成拆卸。

再进一步的，所述螺旋钻头外表面设有齿形固定螺旋。齿形固定螺旋可以使得螺旋钻头方便的钻入土层中，利用土层的摩擦力固定螺旋钻杆。

一种桩基竖向抗压静载试验装置，包括上述螺旋钻杆、拉杆、压力梁以及千斤顶装置，所述螺旋钻杆钻入土层中固定，所述拉杆固定于螺旋钻杆的接驳头上方，并将拉杆锁定在压力梁的一部分上，所述千斤顶装置设置于待测桩基和压力梁之间。

根据本申请的桩基竖向抗压静载试验装置，通过设置螺旋钻杆固定于土层中以反作用力的方式测试待测桩基，与现有的桩基的竖向抗压承载力测试装置相对比，本装置无需运输大量的混凝土承重块，节省了运输和设备吊装的费用，降低了吊装和检测试验过程中的安全风险，有效的降低了工程的整体费用成本；此外，还降低了对试验场地的要求，无需选用合适的工程桩或另外施工混凝土锚桩，并且相对于需要另行施工锚桩来测试待测桩基的试验装置，本申请的装置施工时间短，通过打桩机可以在一两天的时间内将大量的螺旋钻杆钻入土层内固定，以形成试验的基础，相对于混凝土锚桩需要等待28天龄期待其强度足够后才能开始试验，能够极大地减少测试时间，从而缩短了整个工程的试桩时间，不影响工程建设的工期；并且螺旋钻杆为可回收并且可重复使用的装置，能够避免混凝土锚桩留在图层中，影响后期的施工。

进一步的，所述拉杆下端设有螺纹固定端，通过所述螺纹固定端和螺母将拉杆固定在所述锚桩上。

再进一步的，所述螺旋钻杆的固定位置设有多个，所述螺旋钻杆的数量配合所述固定位置的数量设置，待测桩基的位置设置于各个所述固定位置连接形成的多边形或连线的中心。所以一般在试验过程中，会根据待测桩基对螺旋钻杆的固定位置的优化，使得待测桩基能够形成在多个所述固定位置的几何形状的中心，即使得压力梁形成的反力能够均匀的覆盖与所述待测桩基之上，避免因受力不均导致的测试结果不准确，测试过程发生侧翻事故等。

再进一步的，所述螺旋钻杆的数量为所述固定位置的数量的N倍，所述N为大于等于1 的自然数，所述螺旋钻杆平均分布于所述固定位置处。当需要测试的待测桩基的测试承载力较大时，可以适量的增加每个固定位置的螺旋钻杆的数量，并且，为了避免每个固定位置处的螺旋钻杆出现受力不均的情况出现，也将每个固定位置的螺旋钻杆均匀分布，使得固定在螺旋钻杆上的拉杆也能够均匀的分布。

再进一步的，所述压力梁包括主梁和次梁，所述次梁或所述次梁的一部分与拉杆固定连接，该次梁用于将力均匀作用于所述主梁上，所述主梁用于压力均匀作用于所述待测桩基上。

再进一步的，还包括中间接驳钻杆，所述中间接驳钻杆设于螺旋钻杆和拉杆之间，中间接驳钻杆的一端设有螺纹固定端，另一端设有接驳头，该中间接驳钻杆的钻杆结构与螺旋钻杆的钻杆结构相同，当所述螺旋钻杆长度不够时，通过所述中间接驳钻杆增加螺旋钻杆的长度，使的螺旋钻杆与拉杆保持连接，当螺旋钻杆依靠本身长度所钻入的土层无法提供足够的土阻力时，可以通过增加中间钻杆来传递钻机的动力，并且延伸螺旋钻杆的长度使得螺旋钻杆能够钻入更深层的土层，提供更大的摩擦力。

还包括桩帽和承压板，所述承压板设置于所述千斤顶装置和压力梁之间，所述桩帽设置在所述千斤顶装置和待测试桩之间。

附图说明

图1为本实用新型的试验装置在试验时的结构正视图；

图2为图1的局部放大视图；

图3为本实用新型的试验装置在试验时的结构侧视图；

图4为本实用新型的螺旋钻杆的正视图；

图5为本实用新型的试验装置的一种实施例的俯视图；

图6为本实用新型的试验装置的另一种实施例的俯视图；

图7为本实用新型的螺旋钻杆的剖视图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的一种螺旋钻杆及其单桩竖向抗压静载试验装置。

如图1和图3所示的一种单桩竖向抗压静载试验装置，包括螺旋钻杆7、拉杆4、压力梁3以及千斤顶装置2，所述螺旋钻杆7钻入土层中固定，所述拉杆4固定于螺旋钻杆7上方，并将拉杆4锁定在压力梁的一部分上，所述千斤顶装置2设置于待测桩基1和压力梁3 之间。

螺旋钻杆7具有其固定位置，为使得待测桩基1承受的作用力受力均匀，所以优选的，应该将所述待测桩基1的位置设置于各个所述固定位置连接形成的多边形或连线的中心，从而让各个螺旋钻杆7、拉杆4以及压力梁3配合产生的作用力均匀的作用在待测桩基1上，如图5所示的一种实施例，设置有两个固定位置，其中每个固定位置均匀设置有四个螺旋钻杆7和四个拉杆4，而待测桩基1则设置于两个固定位置的连线的中心，使得待测桩基1受力均匀；再如图6所示的另一种实施例，设置有四个固定位置，其中每个固定位置均匀设置有四个螺旋钻杆7和四个拉杆4，而待测桩基1则设置于四个固定位置的连线形成的四边形的几何中心，使得待测桩基1受力均匀。

所述压力梁3包括主梁31和次梁，所述次梁或所述次梁的一部分与拉杆4固定连接，该次梁用于将力均匀作用于所述主梁31上，所述主梁31用于压力均匀作用于所述待测桩基1上。如图5所示的一种实施例，其中的一个固定位置，由于设置有四个螺旋钻杆7和四个拉杆4，则相应需要增加次梁数量来保证压力传递得更加均匀，次梁包括第一次梁32 和第二次梁33，第二次梁33设有两根，两根第二次梁33分别和两个拉杆4连接固定，再压到第一次梁32上，从而将该固定位置形成的拉力均匀的传递给主梁31；再如图6所示的另一种实施例，其中的一个固定位置，设置有四个螺旋钻杆7和四个拉杆4但，由于固定位置比图5所示实施例增多了一倍，所以需要增加次梁数量来保证压力传递得更加均匀，在相临近的两个固定位置中，次梁包括第一次梁32、第二次梁33和第三次梁34，其中第二次梁33设有两根，第三次梁34设有四根，两根第三次梁34分别和两个拉杆4连接固定，再压到第二次梁33上，两个临近的固定位置内的第二次梁33配合，再压到第一次梁32上，从而将该固定位置形成的拉力均匀的传递给主梁31。

优选的，在主梁31下设置支撑墩9，方便施工人员架设压力梁3。

如图1和3所示，千斤顶装置2上部顶在主梁31上，下部顶在待测桩基1上，千斤顶装置2设有多个，为了方便千斤顶装置2施加压力，在主梁31和千斤顶装置2之间设置了承压板6；同样为了保护待测桩基1，在待测桩基1和千斤顶装置2之间设置有桩帽5。

所述千斤顶装置2优选采用电子的千斤顶装置2，一般电子的千斤顶装置2会设置压力表，可以供测试组直观的看到千斤顶装置2的压力值，通过电动高压泵向千斤顶装置2施加压力，从而对待测桩基1通过压力梁3的作用下产生反作用力作用到待测桩基1上，从而完成对待测桩基1的单桩竖向抗压承载力静载试验。

如图2所示，螺旋钻杆7与拉杆4的固定连接结构，螺旋钻杆7上部设置有接驳头71，所述接驳头71用于固定所述拉杆4，接驳头71包括固定部711和活动部712，所述固定部 711上设有固定孔，所述活动部712向固定部711的固定腔体中延伸有插接柱7121，并且在插接柱7121的外表面设有配合所述固定孔的固定槽7122，活动部712与固定部711之间通过销钉73固定，即通过销钉73插入固定孔和固定槽7122中固定固定部711和活动部712，固定部711内部中空，形成供所述拉杆4容纳和固定的空间，所述活动部712上设有孔供拉杆4插入固定，拉杆4至少在其与锚桩71固定的部分设有螺纹固定端，该螺纹固定端从活动部712上的孔插入，再通过两个螺母88固定在所述活动部712上。

如图4和图7所示，所述螺旋钻杆7下部为螺旋钻头72，所述固定部711与螺旋钻头72固定连接，所述螺旋钻头72外表面设有固定螺旋；所述固定螺旋为齿形固定螺旋。

为增加螺旋钻杆7的长度，还可以设置中间接驳钻杆来延长螺旋钻杆7的长度，其中中间接驳钻杆的一端设置为与拉杆4相同的螺纹固定端，固定在所述接驳头71上，中间接驳钻杆的另一端设置与所述接驳头71相同的结构，供其他中间接驳钻杆连接或拉杆4连接。

通过测试装置记录待测桩基的在测试中的位移数据，根据位移数据判断待测基桩竖向承载力是否合格，所述测试装置可以是位移传感器或精密百分表。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种螺旋钻杆，其特征在于，包括螺旋钻头和接驳头，所述螺旋钻头外表面设有固定螺旋；所述接驳头包括固定部和活动部，所述固定部与螺旋钻头固定连接，所述活动部盖合于所述固定部之上，所述固定部内部设有固定腔体，所述活动部上向所述固定腔体延伸有插接柱，所述插接柱插入所述固定部中并与之配合固定该活动部；所述活动部上还设有穿孔，所述穿孔连通固定腔体。

2.根据权利要求1所述的螺旋钻杆，其特征在于，还包括销钉，所述固定部上设有固定孔，所述插接柱在对应固定孔的位置设置有固定槽，所述销钉插入固定孔和固定槽固定所述固定部和活动部。

3.根据权利要求1所述的螺旋钻杆，其特征在于，所述螺旋钻头外表面设有齿形固定螺旋。

4.一种单桩竖向抗压静载试验装置，其特征在于，包括权利要求1至3任一项所述的螺旋钻杆、拉杆、压力梁以及千斤顶装置，所述螺旋钻杆钻入土层中固定，所述拉杆固定于螺旋钻杆的接驳头上方，并将拉杆锁定在压力梁的一部分上，所述千斤顶装置设置于待测桩基和压力梁之间。

5.根据权利要求4所述的单桩竖向抗压静载试验装置，其特征在于，所述拉杆下端设有螺纹固定端，通过所述螺纹固定端和螺母将拉杆固定在所述接驳头上。

6.根据权利要求4所述的单桩竖向抗压静载试验装置，其特征在于，所述螺旋钻杆的固定位置设有多个，所述螺旋钻杆的数量配合所述固定位置的数量设置，待测桩基的位置设置于各个所述固定位置连接形成的多边形或连线的中心。

7.根据权利要求6所述的单桩竖向抗压静载试验装置，其特征在于，所述螺旋钻杆的数量为所述固定位置的数量的N倍，所述N为大于等于1的自然数，所述螺旋钻杆平均分布于所述固定位置处。

8.根据权利要求4所述的单桩竖向抗压静载试验装置，其特征在于，所述压力梁包括主梁和次梁，所述次梁或所述次梁的一部分与拉杆固定连接，该次梁用于将力均匀作用于所述主梁上，所述主梁用于压力均匀作用于所述待测桩基上。

9.根据权利要求4所述的单桩竖向抗压静载试验装置，其特征在于，还包括中间接驳钻杆，所述中间接驳钻杆设于螺旋钻杆和拉杆之间，中间接驳钻杆的一端设有螺纹固定端，另一端设有接驳头，该中间接驳钻杆的结构与螺旋钻杆的结构相同。

10.根据权利要求4所述的单桩竖向抗压静载试验装置，其特征在于，还包括桩帽和承压板，所述承压板设置于所述千斤顶装置和压力梁之间，所述桩帽设置有所述千斤顶装置和待测试桩之间。

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