一种现场试验桩基组合荷载加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种现场试验桩基组合荷载加载装置，用于对各类现场单桩和群桩的加卸载过程施加组合荷载，所述的加载装置包括对现场试验桩基施加竖向荷载的竖向加载组件，对现场试验桩基施加水平荷载的水平加载组件，测量试桩竖向加载后的变形量的试桩竖向变形测量组件，以及测量试桩水平加载后的变形量的试桩水平变形测量组件。与现有技术相比，本发明专利技术突破了原有该类试验装置对现场加荷试验加载方向单一的限制，能够对现场各类型现场试验桩基进行组合荷载试验测试，能够以不同的加荷顺序，施加任意组合的竖向与水平荷载，以更好地分析桩基组合承载性状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种现场加载试验装置，尤其是涉及一种能对现场试验桩基进行不同加载顺序、不同组合荷载的加载试验装置。
技术介绍
随着高层建筑、桥梁及塔台等建(构)筑物的建设，单桩所受上部传来的组合荷载作用在工程实践中日趋受到重视。组合荷载即作用在地面以上桩身部分的竖向荷载、水平荷载和弯矩荷载三种荷载以任意形式组合的荷载。在组合荷载下，竖向荷载影响桩周土体抗力，同时由于桩身挠曲变形的出现而产生附加弯矩，进而影响桩的水平承载能力，而水平荷载引起桩体水平变形，进而造成桩周土体抗力的改变，进而影响桩的竖向承载特性。由于上述荷载分量之间相互影响，造成桩基的承载特性比单方向荷载桩要复杂的多。目前对此的研究较少，如何设计组合荷载下的桩基已成为普遍关心的问题。以往对组合荷载作用下单桩承载特性的研究多集中于对倾斜荷载下单桩的受力研究，倾斜荷载是竖向荷载和水平荷载以特定比例同时施加在桩顶的荷载，是组合荷载的一种特殊形式。目前，国内外很多学者对纯竖向荷载和纯水平荷载下的桩基承载特性进行了大量的探索与研究，取得了很多成果，但对组合荷载下的桩基承载力研究相对较少。目前对组合荷载的研究存在诸多疑问，因此有必要更深一步的研究组合荷载下单桩的承载特性。但是目前采用的组合荷载的加载装置通常较为复杂，如中国专利ZL201410328079.0公开了一种桩基模型试验用横竖向加载装置，包括模型箱，所述的模型箱内装有与桩基施工现场土质相同的砂土，所述的模型箱的顶端设置有定位装置，定位装置调整模型桩在模型箱内的压桩位置，竖向加载装置对模型桩施加竖向载荷，所述的横向加载装置对模型桩施加横向载荷。但是该专利虽然能较好的对室内模型桩基进行横向加载试验和竖向加载试验，但是由于其部件较多，而且需要墙体作为横向加载装置的载体，无法满足现场试验要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了进一步研究组合荷载下单桩的承载特性而研制的一种大型多功能室内现场试验桩基组合荷载加载装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种现场试验桩基组合荷载加载装置，用于对室内的试验桩基进行组合荷载，其特征在于，所述的加载装置包括对试验桩基施加竖向荷载的竖向加载组件，对试验桩基施加水平荷载的水平加载组件，测量试桩竖向加载后的变形量的试桩竖向变形测量组件，以及测量试桩水平加载后的变形量的试桩水平变形测量组件。所述的竖向加载组件包括反力梁和竖向加载单元，所述的反力梁水平固定在试验桩基的上方，所述的竖向加载单元分别连接反力梁与试验桩基顶部，并对试验桩基竖向加载。反力梁可以由槽钢制成，通过锚桩固定。在反力梁与竖向加载单元之间还设有滚轴单元，该滚轴单元由两块分别接触反力梁与竖向加载单元的垫板，以及设置在所述两块垫板之间的滚轴结构组成。由于现场试验桩基加载荷载吨位大，水平加载后试验桩基会产生水平位移，设置滚轴单元可以释放水平位移，减少上端反力梁对试桩水平方向的约束，同时设置滚轴单元方便反力梁与试桩通过滚轴单元接触的加载对中，防止偏心，起到调节加载的作用。竖向加载单元可以为竖向力千斤顶。所述的水平加载组件包括水平反力桩和水平加载单元，所述的水平反力桩竖直设置在试验桩基的一旁，所述的水平加载单元分别连接水平反力桩和试验桩基，并对试验桩基水平加载。水平加载单元可以为水平力千斤顶。所述的水平加载单元通过球铰与试验桩基固定连接。所述的试桩竖向变形测量组件包括水平设置在试验桩基一旁的基准梁，以及两端分别固定连接基准梁和试验桩基的竖向位移百分表。所述的基准梁距离地面的高度比试验桩基顶部离地面的高度矮180-220mm。在竖向加载后，试验桩基会产生竖向位移，设置基准梁距离地面的高度比试验桩基顶部离地面的高度矮180-220mm可以保证在试验加载过程中基准梁与试验桩在竖向保持相互独立，避免基准梁在试验桩下沉过程中可能的接触造成的扰动。所述的试桩水平变形测量组件包括竖直设置在试验桩基一旁的基准桩，以及两端分别固定连接基准桩和试验桩基的水平位移百分表。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)设置了独立的水平加载组件和竖向加载组件，能够根据需求对现场桩基，以不同的加荷顺序、施加任意组合的竖向与水平荷载，进行组合荷载试验测试，以更好地分析桩基组合承载性状，突破了原有该类试验装置对现场加荷试验加载方向单一的限制。(2)结构简单，体积小：本专利技术的整个加载试验装置由多个分散的零部件组件，在进行具体的测试时，通过分别将这些零部件与试验桩基组合，即可实现较高精度的测量，特别适用于对室内的试验桩基的测试，经济效益显著，操作简单方便。(3)与
技术介绍
中的对比专利相比，
技术介绍
中的对比专利仅能实现对室内模型桩基进行水平和竖向的加载，其竖向加载试验装置需要固定在模型箱上，水平加载装置需要固定在实验室墙体上，无法满足现场试验桩基加载要求，而且现场试验桩基施加荷载巨大，本专利技术在竖向设置反力梁以及水平方向设置水平反力桩都可以满足对现场试验桩基的加荷要求。附图说明图1为本专利技术实施例1的加载装置的主视结构示意图；图2为本专利技术实施例1的加载装置的右视结构示意图；图中，1-反力梁，2-滚轴单元，3-竖向加载单元，4-竖向位移百分表，5-水平加载单元，6-水平位移百分表，7-球铰，8-水平反力桩，9-基准梁，10-基准桩。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种现场试验桩基组合荷载加载装置，其结构如图1和图2所示，用于对室内的试验桩基进行组合荷载，其特征在于，加载装置包括对试验桩基施加竖向荷载的竖向加载组件，对试验桩基施加水平荷载的水平加载组件，测量试桩竖向加载后的变形量的试桩竖向变形测量组件，以及测量试桩水平加载后的变形量的试桩水平变形测量组件；竖向加载组件包括依次连接的反力梁1、滚轴单元2和竖向加载单元3(如竖向力千斤顶)，竖向加载单元3还连接试验桩基顶部，并对试验桩基竖向加载，滚
轴单元2由两块分别接触反力梁1与竖向加载单元3的垫板，以及设置在所述两块垫板之间的滚轴结构组成。水平加载组件包括水平反力桩8和水平加载单元5(如水平力千斤顶)，水平反力桩8竖直设置在试验桩基的一旁，水平加载单元5分别连接水平反力桩8和试验桩基，并对试验桩基水平加载，水平加载单元5通过球铰7与试验桩基固定连接。试桩竖向变形测量组件包括水平设置在试验桩基一旁的基准梁9，以及两端分别固定连接基准梁9和试验桩基的竖向位移百分表4，试桩水平变形测量组件包括竖直设置在试验桩基一旁的基准桩10，以及两端分别固定连接基准桩10和试验桩基的水平位移百分表6。采用上述的加载装置对室内的试验桩基进行加载测试时，具体可包括以下步骤：首先根据试验要求在距离试验桩基一定距离处打入水平反力桩8，在现场待测桩周挖出相应大小的试验槽，在试验桩基与水平反力桩8之间留出可供水平加载单元5放置的平台，将水平加载单元5放置于平台上，并通过球铰7与垫块分别与试验桩基和水平反力桩8相连。在试验桩基附近树立基准桩10，用螺栓将水平位移百分表6固定于基准桩10与试验桩基之间。计算待测试验桩基桩帽顶部加竖向力千斤顶3与滚轴单元2的高度，将反力梁1通过锚杆固定于所需高度，并保证反力梁1处于水平状态，再将竖向力千斤顶3与滚轴单元2安装于反力梁1与试验桩基桩帽之间。将基准梁9安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种现场试验桩基组合荷载加载装置，用于对现场试验桩基进行组合荷载，其特征在于，所述的加载装置包括对现场试验桩基施加竖向荷载的竖向加载组件，对现场试验桩基施加水平荷载的水平加载组件，测量试验桩基竖向加载后的变形量的试桩竖向变形测量组件，以及测量试验桩基水平加载后的变形量的试桩水平变形测量组件。

【技术特征摘要】
1.一种现场试验桩基组合荷载加载装置，用于对现场试验桩基进行组合荷载，其特征在于，所述的加载装置包括对现场试验桩基施加竖向荷载的竖向加载组件，对现场试验桩基施加水平荷载的水平加载组件，测量试验桩基竖向加载后的变形量的试桩竖向变形测量组件，以及测量试验桩基水平加载后的变形量的试桩水平变形测量组件。2.根据权利要求1所述的一种现场试验桩基组合荷载加载装置，其特征在于，所述的竖向加载组件包括反力梁(1)和竖向加载单元(3)，所述的反力梁(1)水平固定在试验桩基的上方，所述的竖向加载单元(3)分别连接反力梁(1)与试验桩基顶部，并对试验桩基竖向加载。3.根据权利要求2所述的一种现场试验桩基组合荷载加载装置，其特征在于，在反力梁(1)与竖向加载单元(3)之间还设有滚轴单元(2)，该滚轴单元(2)由两块分别接触反力梁(1)与竖向加载单元(3)的垫板，以及设置在所述两块垫板之间的滚轴结构组成。4.根据权利要求1所述的一种现场试验桩基组合荷载加载装置，其特征在于，所述的水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵程，赵春风，马闯闯，李玮倬，于志敏，王文东，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31