CN217651869U - 一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，包括荷载梁和支撑机构，支撑机构用于对荷载梁进行支撑，在荷载梁的中部设置有伸缩装置，在荷载梁的两端沿伸缩装置对称设置有能够调节重量的配重体，伸缩装置伸长后能够将荷载梁与配重体举升。本发明对于现在大规模发展的水上光伏项目的试桩承载力检测提供了相应解决方案，可以解决水域试桩承载力试验需要面对的平台搭建、反力装置安装、试验装置转移的问题，可以避免在水中铺路、搭建试验平台、进驻大型涉水机械设备，能够节约成本、节约时间，进而提高检测效率。

Description

一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置

技术领域

本发明属于地基基础试验检测设备技术领域，尤其是涉及一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置。

背景技术

近年来水上光伏模式发展迅速，在水深小于3m的水域光伏基础又以桩基础为主。根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014要求，桩基础需要抽检基桩总数的1％且不少于3根进行单桩竖向抗压静载荷试验，以确定基桩承载力是否满足设计要求。

然而光伏项目设计基桩往往具有桩间距大、承载力设计值小、检测区域涉水、检测费用不高等特点。如果按照以往开展单桩竖向抗压静载荷试验，需要在试桩附近搭建试验平台并且需要铺设通往试桩区域的能够通行25T吊车等重型车辆的道路，成本较高、时间较长而且试验平台重复利用率很低，不适用于涉水光伏项目桩基检测。

因此需要我们设计出一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，来解决这些问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，尤其适用于平静水域且单桩竖向抗压承载力极限值较小的试桩检测。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，包括荷载梁和支撑机构，所述支撑机构用于对所述荷载梁进行支撑，在所述荷载梁的中部设置有伸缩装置，在所述荷载梁的两端沿所述伸缩装置对称设置有能够调节重量的配重体，所述伸缩装置伸长后能够将所述荷载梁与所述配重体举升。

优选的，所述伸缩装置可拆卸安装在所述荷载梁上，在所述伸缩装置的输出端固定设置有垫板。

如此设置，便于实验装置与基桩的配合，垫板能够增加伸缩装置与基桩之间的受力面积，避免基桩因局部受力过大造成损坏。

优选的，所述支撑机构包括支撑架，所述支撑架通过固定器与所述荷载梁相连，在所述支撑架的底部固定设置有浮体。

如此设置，能够对荷载梁进行支撑，同时浮体能够为荷载梁在水面上的漂浮与移动提供浮力。

优选的，在所述荷载梁的上还设置有支撑环，所述支撑环上转动连接有加强杆，所述加强杆的自由端转动设置有定位架，所述定位架为圆筒状，当所述伸缩装置伸长后会推动所述垫板在所述定位架内移动。

如此设置，能够荷载梁进行支撑，防止因一侧过重而发生倾倒，同时与实验装置组成了稳定的三角形结构，避免荷载梁因端部受力过大而造成损坏。

优选的，所述配重体为通过吊钩卡拆卸安装在所述荷载梁的两端，且所述配重体为水袋和/或水桶。

如此设置，便于对配重体的重量进行调整。

优选的，在所述荷载梁上还安装有水平尺，在所述配重体上还设置有液位计。

如此设置，能够对荷载梁的状态进监控，防止荷载梁过度倾斜，液位计能够对配重体内的液体容量进行观察，防止两侧配重体内的溶液体积与重量相差过大。

优选的，在所述支撑架与所述浮体之间还铺设有钢网板。

如此设置，能够有效将支撑架的重量分散传递到浮体上，避免浮体受力不均而发生侧翻。

优选的，所述加强杆至少为两组，每组所述加强杆至少为两个，且同一组的两个所述加强杆沿所述伸缩装置对称设置。

如此设置，提高了加强杆的支撑效果。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本装置能够在岸侧进行组装，通过动力可移动至试桩区域，避免在试桩周围搭建平台以及铺设必要道路，能够很大程度上降低成本、节约时间；

2、本装置利用浮体提供的浮力漂浮在水中，便于在水中移动，提高平台移动能力和重复利用能力；

3、本装置可以因地制宜，利用附近水源提供试验所需的重力，更加方便，可操作性更高，适合用于承载力设计值不高的涉水光伏项目单桩竖向抗压静载荷试验检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置的轴测图；

图2是本发明所述一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置的主视图。

附图标记说明如下：

1、荷载梁；2、配重体；3、浮体；4、支撑架；5、固定器；6、伸缩装置；7、垫板；8、定位架；9、支撑环；10、加强杆；11、钢网板；12、固定螺栓。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1-图2所示，一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，包括荷载梁1和支撑机构，支撑机构用于对荷载梁1进行支撑，在荷载梁1的中部设置有伸缩装置6，在荷载梁1的两端沿伸缩装置6对称设置有能够调节重量的配重体2，伸缩装置6伸长后能够将荷载梁1与配重体2举升。

伸缩装置6可拆卸安装在荷载梁1上，在伸缩装置6的输出端固定设置有垫板7，如此设置便于实验装置与基桩的配合，垫板能够增加伸缩装置与基桩之间的受力面积，避免基桩因局部受力过大造成损坏。

支撑机构包括支撑架4，支撑架4通过固定器5与荷载梁1相连，在支撑架4的底部固定设置有浮体3，如此设置能够对荷载梁进行支撑，同时浮体能够为荷载梁在水面上的漂浮与移动提供浮力。

在荷载梁1的上还设置有支撑环9，支撑环9上转动连接有加强杆10，加强杆10的自由端转动设置有定位架8，定位架8为圆筒状，当伸缩装置6伸长后会推动垫板7在定位架8内移动，如此设置能够荷载梁进行支撑，防止因一侧过重而发生倾倒，同时与实验装置组成了稳定的三角形结构，避免荷载梁因端部受力过大而造成损坏。

配重体2为通过吊钩卡拆卸安装在荷载梁1的两端，且配重体2为水袋和/或水桶，如此设置便于对配重体的重量进行调整。

在荷载梁1上还安装有水平尺，在配重体2上还设置有液位计，如此设置能够对荷载梁的状态进监控，防止荷载梁过度倾斜，液位计能够对配重体内的液体容量进行观察，防止两侧配重体内的溶液体积与重量相差过大。

在支撑架4与浮体3之间还铺设有钢网板11，如此设置能够有效将支撑架的重量分散传递到浮体上，避免浮体受力不均而发生侧翻。

加强杆10至少为两组，每组加强杆10至少为两个，且同一组的两个加强杆10沿伸缩装置6对称设置，如此设置提高了加强杆的支撑效果。

本试验装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，将组装好的实验装置移动至需要实验的基桩上方，使垫板7位于基桩的正上方，将定位架8套在基桩上，通过加强杆将支撑环与定位架8进行连接，然后控制伸缩装置6伸长，推动垫板7向下移动，使垫板7与基桩的顶部接触；

步骤二，控制伸缩装置6持续输出，使荷载梁1的重量由伸缩装置6支撑后停止，通过荷载梁1上的水平尺对荷载梁1进行调平，同时调整支撑环在荷载梁1上的位置，保证荷载梁1的水平度以及与基桩之间的垂直度，锁死支撑环上的固定螺栓，能够在荷载梁1倾斜时进行支撑，避免荷载梁1倾倒；

步骤三，收回伸缩装置6，使垫板7与荷载梁1分离，接着调整荷载梁1两侧配重体2的重量，在调整过程中保证两侧配重体2的重量差超过不超过100kg，避免试验时两侧配重体2因加载重量的不平衡导致实验装置发生侧翻，在重量达到实验所需的反力后停止调整，再控制伸缩装置6伸长，通过垫板7将荷载梁1与配重体2的重量传递到基桩上进行实验；

步骤四，实验完成后首先收回伸缩装置6，将加载在基桩的载荷撤销，然后释放两侧配重体2的重量，在加强杆拆除后控制伸缩装置6收缩，然后在将本装置移动至岸边进行回收。

本实施例的工作过程是，在使用前首先需要在岸边进行组装，工作人员首先将伸缩装置6安装到荷载梁1的中部，将垫板7安装到伸缩装置6的输出端，再将支撑环9套装到荷载梁1上，接着工作人员将浮体3放入水中，并将钢网板11铺设在浮体3上，接着将支撑架4吊装到钢网板11上，并通过扣件将浮体3与支撑架4进行固定连接，然后调整好两个支撑架4之间的距离，并将荷载梁1吊装到两个支撑架4上，通过固定器5与支撑架4进行连接，然后在荷载梁1的两端挂装上配重体2，此时的配重体2为空的水袋或者水桶，接着通过驳船或者其他动力源带动实验装置移动到所需要实验的基桩上方，然后将定位架8套装在基桩上，并通过加强杆将定位架与支撑环相连，由于加强杆10与定位架8和支撑环9均合相对转动连接，因此通过调节伸缩装置6两侧的支撑环9相对位置来对定位架8套装在基桩上的位置进行调整，保证实验装置的平衡性与稳定性，然后控制伸缩装置6伸长直至垫板7与基桩端部贴合后停止，接着工作人员再根据实验装置上的水平尺调整支撑环9的位置，并通过水平尺观察荷载梁1的水平度，同时保证荷载梁1与基桩保持垂直，调整完成后通过固定螺栓12将支撑环9锁死，最后向荷载梁1两侧的配重水袋或水桶内灌入适量的水，同时还需保证在灌注水的同时两侧的配重体2重量差不要超过100kg，在荷载梁1的整体重量达到实验所需的反力后停止水的灌注，然后开始试验，在实验完成后工作人员将荷载梁1两侧水袋或水桶中的水同时释放，减轻荷载梁1上的载荷，在水放完后拆除加强杆10，同时控制伸缩装置6收回，使荷载梁1的重量重新由支撑架4支撑，接着在通过驳船或者其他动力源将实验装置拖回岸边进行拆解回收。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，其特征在于：包括荷载梁(1)和支撑机构，所述支撑机构用于对所述荷载梁(1)进行支撑，在所述荷载梁(1)的中部设置有伸缩装置(6)，在所述荷载梁(1)的两端沿所述伸缩装置(6)对称设置有能够调节重量的配重体(2)，所述伸缩装置(6)伸长后能够将所述荷载梁(1)与所述配重体(2)举升。

2.根据权利要求1所述的一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，其特征在于：所述伸缩装置(6)可拆卸安装在所述荷载梁(1)上，在所述伸缩装置(6)的输出端固定设置有垫板(7)。

3.根据权利要求1所述的一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，其特征在于：所述支撑机构包括支撑架(4)，所述支撑架(4)通过固定器(5)与所述荷载梁(1)相连，在所述支撑架(4)的底部固定设置有浮体(3)。

4.根据权利要求2所述的一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，其特征在于：在所述荷载梁(1)的上还设置有支撑环(9)，所述支撑环(9)上转动连接有加强杆(10)，所述加强杆(10)的自由端转动设置有定位架(8)，所述定位架(8)为圆筒状，当所述伸缩装置(6)伸长后会推动所述垫板(7)在所述定位架(8)内移动。

5.根据权利要求1所述的一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，其特征在于：所述配重体(2)为通过吊钩卡拆卸安装在所述荷载梁(1)的两端，且所述配重体(2)为水袋和/或水桶。

6.根据权利要求1所述的一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，其特征在于：在所述荷载梁(1)上还安装有水平尺，在所述配重体(2)上还设置有液位计。

7.根据权利要求3所述的一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，其特征在于：在所述支撑架(4)与所述浮体(3)之间还铺设有钢网板(11)。

8.根据权利要求4所述的一种水上单桩竖向抗压静载荷试验装置，其特征在于：所述加强杆(10)至少为两组，每组所述加强杆(10)至少为两个，且同一组的两个所述加强杆(10)沿所述伸缩装置(6)对称设置。

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