CN212670670U - 一种基桩抗压静载试验用加载装置及试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基桩抗压静载试验用加载装置，用于给测试基桩提供试验加载，包括千斤顶、平衡结构以及连接结构，所述千斤顶竖直安装于测试基桩上，千斤顶用于给测试基桩施加载荷，平衡结构配置于千斤顶的顶部，所述平衡结构的两端均配置有所述连接结构，所述连接结构用于与位于测试基桩的两侧的反力基桩连接。这种加载装置因利用已有的反力基桩作为反力模块，省去了配重块，运输难度低，利于降低运输成本，而且因省去了吊装配重块的步骤，结构简单，装拆难度低，使得试验操作更方便，而且利于降低施工安全风险，测试工期更短，测试成本更低。本实用新型还公开了一种基桩抗压静载试验设备。

Description

一种基桩抗压静载试验用加载装置及试验设备

技术领域

本实用新型涉及基桩抗压静载试验技术领域，尤其涉及一种基桩抗压静载试验用加载装置及试验设备。

背景技术

随着国家对新能源以及绿色能源的重视，近年来光伏产业得到了快速的发展。其中，光伏组件主要由基础、上部支架和光伏板(即太阳能板)组合而成，基础结构通常采用钢筋混凝土光伏桩，在光伏组件的设计中，考虑到光伏板最大限度的接受光能，保护光伏板的同时也避免浪费土地资源，光伏桩通常采用静压法、锤击或振动成桩工艺打入地面并露出地面一定高度，光伏板则架设于光伏桩的顶部。

实践当中，由于地面光伏电站多建设于山坡、沙漠、荒地、田野、滩涂地、沼泽地，光伏桩作为光伏电站的重要结构，起到承载支架及光伏组件自重及抵御风载荷、雪载荷、雨水载荷以及地震载荷等全部动载荷的作用。在动载荷作用下，若光伏桩的根基不稳，光伏支架有可能出现拔起、移位、不均匀沉降、断裂等破坏现象，严重影响光伏电站的正常运行和使用寿命，国内已发生多起大风导致的光伏电站工程事故。因此，在光伏电站的建设中，无论是在设计环节还是在施工环节，重视对光伏桩的承载力控制与检测十分重要。

目前，对光伏桩进行抗压静载检测的方法如下：运输60-80吨的水泥块至检测基地，接着使用吊车将一部分水泥块堆叠至靠近测试基桩两侧，以形成支墩，接着将千斤顶竖向放置于测试基桩的顶部，将支撑梁架设于两支墩顶部，再利用吊车将剩余水泥块吊装至支撑梁顶部，利用千斤顶对基桩测试反作用力，同时利用位移检测模块对测量加载过程中基桩的竖向变形，从而判断基桩变形特性，用以评估基桩承载力。这种检测方法存在以下问题：

1、因使用水泥块堆叠形成支墩以及作为配重块，需要较为开阔的场地，场地要求高，通用性较差；

2、需要运输大量的水泥块，对运输道路要求较高、运输成本高，而且由于地面光伏电站多建设于野外，过于笨重的抗压静载试验设备会大大增加试验的难度；

3、需要使用吊车进行吊装，架设以及拆卸麻烦且耗时，不利于节约工期以及成本。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种基桩抗压静载试验用加载装置，该加载装置不仅结构简单，操作方便，而且能大幅度压缩测试工期及测试成本。

本实用新型的目的之二在于提供一种基桩抗压静载试验设备，该测试设备不仅结构简单，操作方便，而且能大幅度压缩测试工期及测试成本。本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种基桩抗压静载试验用加载装置，用于给测试基桩提供试验加载，包括千斤顶、平衡结构以及连接结构，所述千斤顶竖直安装于测试基桩上，千斤顶用于给测试基桩施加载荷，平衡结构配置于千斤顶的顶部，所述平衡结构的两端均配置有所述连接结构，所述连接结构用于与位于测试基桩的两侧的反力基桩连接。

进一步地，两反力基桩对称配置于测试基桩的两侧。

进一步地，所述平衡结构的两端对称分布于所述千斤顶的两端。

进一步地，所述千斤顶安装于测试基桩的顶部。

进一步地，所述支撑结构包括第一抱箍，所述第一抱箍包裹配置于测试基桩的顶部，所述千斤顶配置于所述第一抱箍的顶部。

进一步地，所述支撑结构还包括配置于所述第一抱箍的顶部的支撑平台，所述千斤顶配置于所述支撑平台的顶部。

进一步地，所述连接结构包括链条以及第二抱箍，所述链条的第一端与所述平衡结构的端部连接，所述链条的第二端与所述第二抱箍连接，所述第二抱箍用于包裹配置在反力基桩上。

进一步地，所述连接结构包括拉索以及第二抱箍，所述拉索的第一端与所述平衡结构的端部连接，所述拉索的第二端与所述第二抱箍连接，所述第二抱箍用于包裹配置在反力基桩上。

进一步地，所述第二抱箍用于配置在反力基桩露出地面部分的底部。

进一步地，所述千斤顶为液压千斤顶或电动千斤顶。

一种基桩抗压静载试验设备，包括上述的一种基桩抗压静载试验用加载装置以及位移监测装置，所述位移监测装置用于测量加载过程中测试基桩的竖向位移变化。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

利用千斤顶对测试基桩施加向下的作用力，该作用力通过平衡结构以及连接结构传递至位于测试基桩的两侧的反力基桩，以使该作用力被反力基桩平衡，从而使千斤顶底部作用力能够均匀传递至测试基桩，这种加载装置因利用已有的反力基桩作为反力模块，省去了配重块，运输难度低，利于降低运输成本，而且因省去了吊装配重块的步骤，结构简单，装拆难度低，使得试验操作更方便，而且利于降低施工安全风险，测试工期更短，测试成本更低。

附图说明

图1为本实用新型的一种基桩抗压静载试验用加载装置的结构示意图；

图2为图1所示的加载装置中的第一抱箍或第二抱箍的结构示意图。

图中：1、支撑结构；11、第一抱箍；12、支撑平台；2、千斤顶；3、平衡结构；41、链条；42、第二抱箍；5、测试基桩；6、反力基桩；7、地面。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本实用新型一较佳实施例的一种基桩抗压静载试验设备(图中未示出)，主要用于对光伏组件中的基桩(即光伏桩)进行抗压试验，可以理解的是，光伏桩是支撑光伏组件中的光伏板的一种露出地面7的特殊基桩，其具有桩顶标高离地面1-2米左右，承载力不高且桩间距在4-5米左右的特点。

基桩抗压静载试验设备具体包括反力模块、基桩抗压静载试验用加载装置以及竖直位移监测装置，反力模块主要用于提供抗压静载试验的反力支撑，以平衡加载载荷，在本实施例当中，具体如图1所示，主要选用光伏组件中的多个基桩中的位于测试基桩5的两侧的反力基桩6作为反力模块，试验时，通过启动加载装置而对测试基桩5施加向下的作用力，该作用力通过连接结构传递至反力基桩6并被反力基桩6平衡，而加载装置底部作用力传递至测试基桩5，同时利用竖向位移监测装置记录每级载荷下测试基桩5的位移量，抗压试验流程可参考基桩承载力检测相关规范，在此不再赘述。

参见图1，示出了本实用新型一较佳实施例的一种基桩抗压静载试验用加载装置，其主要用于给光伏组件中的测试基桩5提供试验加载，具体包括千斤顶2、平衡结构3以及连接结构，千斤顶2竖直安装于测试基桩5上，千斤顶2用于给测试基桩5施加载荷，平衡结构3配置于千斤顶2的顶部，平衡结构3的两端均配置有连接结构，连接结构用于与位于测试基桩5的两侧的反力基桩6连接。

该加载装置的工作原理如下：利用千斤顶2对测试基桩5施加向上的作用力，该作用力通过平衡结构3以及连接结构传递至位于测试基桩5的两侧的反力基桩6，以使该作用力被反力基桩6平衡，从而使千斤顶2底部作用力能够均匀传递至测试基桩5，这种加载装置因利用已有的反力基桩6作为反力模块，省去了配重块，运输难度低，利于降低运输成本，而且因省去了吊装配重块的步骤，结构简单，装拆难度低，使得试验操作更方便，而且利于降低施工安全风险，测试工期更短，测试成本更低。

参见图1，作为优选的实施方式，两反力基桩6以测试基桩5为中心关于该测试基桩5对称设置，以使反力基桩6受力均匀，更利于平衡千斤顶2的作用力，从而可利于使测试基桩5受力更均匀，有助于提高试验精度，同时也可以起到保护测试基桩5和反力基桩6不被压损或拉损的作用。

作为优选的实施方式，平衡结构3的两端关于千斤顶2对称设置，以使平衡结构3受力均匀，从而更利于反力基桩6受力均匀。更具体的是，该平衡结构3具体为使用钢材制成的平衡梁，该平衡梁的机械强度高，具有一定厚度的平衡梁不易变形，利于延长其使用寿命，以降低成本。当然，在其他实施方式中，该平衡结构3具体也可以使用其他硬质金属材料制成。

在本实施例当中，千斤顶2具体可以为液压千斤顶2，在该结构基础上，利用液压泵给千斤顶2供油，通过液压泵的精密油压表可精准控制千斤顶2施加在测试基桩5的作用力。当然，千斤顶2具体也可以为电动千斤顶2。

参见图1，作为优选的实施方式，千斤顶2安装在测试基桩5的顶部，以使测试基桩5受力更均匀，利于提高测试精度，其次，由于将千斤顶2安装于测试基桩5的顶部，只需配置一个千斤顶2即可实现测试基桩5的抗压静载加载，利于降低成本。

更具体的是，该加载装置还包括安装于测试基桩5的顶部的支撑结构1，千斤顶2安装于该支撑结构1上，该支撑结构1作为安装结构用于给千斤顶2提高支撑，同时，由于该支撑结构1配置于测试基桩5的顶部，其能够对测试基桩5起到一定的防护作用，避免测试基桩5被压损。

继续参见图1，作为优选的实施方式，支撑结构1包括第一抱箍11，该第一抱箍11的孔径与测试基桩5的外径适配，该第一抱箍11包裹配置于测试基桩5的顶部，千斤顶2配置于第一抱箍11的顶部，利用第一抱箍11将测试基桩5的顶部包裹住，并且千斤顶2的作用力间接作用于测试基桩5，以对测试基桩5起到良好的防护作用，避免测试基桩5被压损。

如图2所示，第一抱箍11包括两个使用钢材制成的半圆环结构以及高强螺栓，使用时，将两个半圆环结构包裹于测试基桩5的顶部，并通过高强螺栓将两个半圆环结构锁紧而使第一抱箍11紧固配置在测试基桩5上。

作为优选的实施方式，该支撑结构1还包括使用钢材制成的支撑平台12，该支撑平台12配置在第一抱箍11的顶部，且该支撑平台12与测试基桩5的顶部相接触，以起到支撑该支撑平台12的作用，从而利于提高该支撑平台12的机械强度，避免其变形，而千斤顶2安装于该支撑平台12的顶部，使得千斤顶2通过该支撑平台12间接与测试基桩5接触，可起到保护测试基桩5的顶部不被压损的作用。

当然，在其他实施方式中，支撑结构1也可以配置在测试基桩5的靠近顶部的位置，此时，支撑结构1中的第一抱箍11的相对两侧均配置有支撑平台12，在该结构基础上，千斤顶2、平衡结构3以及连接结构均配置有两组(千斤顶及平衡结构均只有一组)，且千斤顶2竖直安装于支撑平台12上，在该结构基础上，连接结构的连接点在靠近反力基桩6根部处。

继续参见图1，作为优选的实施方式，连接结构包括使用铁质材料制成的链条41以及第二抱箍42，链条41的第一端与平衡结构3的端部固定连接，链条41的第二端与第二抱箍42固定连接，第二抱箍42用于包裹配置在反力基桩6上，以实现链条41与反力基桩6之间的可靠连接，链条41与反力基桩6之间形成夹角，且链条41以绷紧的方式配置在反力基桩6与平衡结构3之间，通过链条41以及第二抱箍42将千斤顶2的作用力传递至反力基桩6。

作为替代方案，连接结构也包括拉索以及第二抱箍42，拉索使用多股交合在一起的钢丝制成，拉索的第一端与平衡结构3的端部固定连接，拉索的第二端与第二抱箍42固定连接，第二抱箍42用于包裹配置在反力基桩6上，通过拉索以及第二抱箍42将千斤顶2的作用力传递至反力基桩6。

继续参见图1，作为优选的实施方式，第二抱箍42用于配置在反力基桩6露出地面7部分的底部，即安装时，第二抱箍42靠近反力基桩6露出地面7部分的底部设置，这样，能够使反力基桩6起到良好的反力支撑作用，使对千斤顶2的作用力的平衡效果更好。

本实用新型的基桩抗压静载试验设备的工作原理如下：

加载原理为通过液压泵给千斤顶2供油，千斤顶2顶升平衡结构3，顶升力通过链条41以及第二抱箍42传递至反力基桩6，而最终千斤顶2的顶升力被反力基桩6平衡，千斤顶2底部反力通过第一抱箍11对测试基桩5产生向下的作用力，通过液压泵上的精密油压表可精准控制千斤顶2施加至测试基桩5上的作用力。测试基桩5的位移监测依靠设置在定位杆上的激光位移计进行测量，激光位移计射出激光射线经粘在测试基桩5上的角铁反射重新接收射线，利用光速原理精确计算测试基桩5在各级载荷作用下的位移变化，或者，利用大量程百分表(成本更低)实现位移监测，结合基桩测试相关规范流程，可做出基桩载荷-沉降曲线，从而估算出基桩的抗压承载力。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基桩抗压静载试验用加载装置，用于给测试基桩提供试验加载，其特征在于，包括千斤顶、平衡结构以及连接结构，所述千斤顶竖直安装于测试基桩上，千斤顶用于给测试基桩施加载荷，平衡结构配置于千斤顶的顶部，所述平衡结构的两端均配置有所述连接结构，所述连接结构用于与位于测试基桩的两侧的反力基桩连接。

2.如权利要求1所述的一种基桩抗压静载试验用加载装置，其特征在于，两反力基桩关于测试基桩对称设置。

3.如权利要求1所述的一种基桩抗压静载试验用加载装置，其特征在于，所述平衡结构的两端关于所述千斤顶对称设置。

4.如权利要求1所述的一种基桩抗压静载试验用加载装置，其特征在于，所述千斤顶安装于测试基桩的顶部。

5.如权利要求4所述的一种基桩抗压静载试验用加载装置，其特征在于，还包括安装于测试基桩的顶部的支撑结构，所述千斤顶配置于所述支撑结构上。

6.如权利要求5所述的一种基桩抗压静载试验用加载装置，其特征在于，所述支撑结构包括第一抱箍，所述第一抱箍包裹配置于测试基桩的顶部，所述千斤顶配置于所述第一抱箍的顶部。

7.如权利要求6所述的一种基桩抗压静载试验用加载装置，其特征在于，所述支撑结构还包括配置于所述第一抱箍的顶部的支撑平台，所述千斤顶配置于所述支撑平台的顶部。

8.如权利要求1所述的一种基桩抗压静载试验用加载装置，其特征在于，所述连接结构包括链条以及第二抱箍，所述链条的第一端与所述平衡结构的端部连接，所述链条的第二端与所述第二抱箍连接，所述第二抱箍用于包裹配置在反力基桩上；或者，所述连接结构包括拉索以及第二抱箍，所述拉索的第一端与所述平衡结构的端部连接，所述拉索的第二端与所述第二抱箍连接，所述第二抱箍用于包裹配置在反力基桩上。

9.如权利要求8所述的一种基桩抗压静载试验用加载装置，其特征在于，所述第二抱箍用于配置在反力基桩露出地面部分的底部。

10.一种基桩抗压静载试验设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的一种基桩抗压静载试验用加载装置以及位移监测装置，所述位移监测装置用于测量加载过程中测试基桩的竖向位移变化。

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