一种嵌入式刚性锚杆桩及反力平衡设备及其系统技术方案

一种嵌入式刚性锚杆桩及反力平衡设备及其系统，其涉及建筑基桩检测技术领域。该反力平衡设备可通过预先设定的控制技术控制反力平衡机操作，调动土体承载力，并形成嵌入式刚性锚杆桩，实现反力平衡钻具的重复使用；另外，通过借助上述反力平衡设备并结合使用反力平衡工法，可使反力平衡钻杆总成或其部分组件形成带扩大体的桩身，进而形成具有剪切受力状态的嵌入式刚性锚杆桩，大幅度的提高了承载力，实现了土层、岩层等的超大荷载试验。本实用新型专利技术的技术不受地质情况限制，施工速度快，性能稳定可靠，可重复使用，经济环保，有利于最大限度挖掘岩土的承载力，故其具有重要的推广应用价值。

An embedded rigid anchor pile and counterforce balance equipment and its system

An embedded rigid anchor pile and a counterforce balancing device and its system, which relate to the technical field of building foundation pile detection. The force balance device can control the reaction by balancing machine operation set in advance, to mobilize the soil bearing capacity, and the formation of embedded anchor pile, reusable anti force balance drill; in addition, by means of the force balance device combined with the use of force balance method, the force balance of total drill as part of the component or form pile with expanded body, and formed with embedded rigid anchor pile shear stress state, greatly improve the bearing capacity, which has very large load test in soil and rock. The technology of the utility model is not restricted by geological conditions, fast in construction speed, stable and reliable in performance, reusable, economical and environmental friendly, and is conducive to excavating maximum bearing capacity of rock and soil. Therefore, it has important popularization and application value.

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式刚性锚杆桩及反力平衡设备及其系统
本技术涉及建筑基桩检测
，具体而言，涉及一种嵌入式刚性锚杆桩及反力平衡设备及其系统。
技术介绍
基桩静载检测是地基建设中必不可少的环节，目前基桩试验技术根据荷载、试验场地布置情况通常采用堆载法技术、锚桩法技术或者两种方法的结合技术。需要说明的是，堆载法技术适用于荷载较小、地基情况较好的场地，锚桩法适用于大荷载检测。目前，随着高层建筑的发展，对桩的承载力要求也越来越高，锚桩法或堆锚结合方法解决了大吨位检测所遇到的运输及进度问题，技术人员通过不断的试验和创新，对检测装备的加载或反力装置、试验系统、锚桩施工方法等，形成了各自的技术成果，各有其优缺点，反力装置平衡试桩法便是其中技术成果之一。目前，现行的反力装置平衡机技术采用预埋钢桩及其相关技术仍有以下缺陷：岩土的承载力是一种可变量资源，锚桩的外形及成桩工法和成桩设备是决定承载力的关键，现行的反力平衡技术中的预埋钢锚桩及其相关技术配套并由此提供的反力，与地质条件供给的反力仍然还未处于受力的最佳状态，没有最大限度的“挖掘”出岩土的承载力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种嵌入式刚性锚杆桩，其可以大幅度提高承载力，实现土层、岩层等的超大载荷试验，且不受地质情况限制；另外，还具有施工速度快、可重复使用、经济环保等优点。本技术的另一目的在于提供一种反力平衡设备，其不但具有先进、科学、安全、可靠、布局紧凑、整机受力基本平衡等优点，而且能够很好的满足运输要求，互不干扰、易于检修、拆装方便，符合环保要求。本技术的另一目的在于提供一种反力平衡系统，其包括上述的反力平衡设备。本技术的实施例是这样实现的：一种嵌入式刚性锚杆桩，其包括锚杆桩介质本体和设置于锚杆桩介质本体内部的带有扩大头的刚性件，扩大头的抵抗压力与嵌入式刚性锚杆桩外力具有线性关系，并且，扩大头的变形程度与嵌入式刚性锚杆桩外力呈负相关。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述刚性件中的扩大头具有1个或多个，其中，多个具有张扩和收缩功能的扩大头串接。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述嵌入式刚性锚杆桩的桩身与岩土处于相互挤压受力性态时，扩大头与土体处于嵌入式膨胀挤压受力性态，扩大头与岩石处于膨胀挤压受力性态。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述采用黄金分割法组合与调整嵌入式刚性锚杆桩桩长。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述嵌入式刚性锚杆桩可重复地进行安装和拆卸。一种反力平衡设备，其用于制作如上述的嵌入式刚性锚杆桩，其包括反力平衡机和反力平衡钻杆总成，反力平衡钻杆总成与反力平衡机可拆卸的活动连接。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述反力平衡机包括机体总成、行走总成、液压总成、动力总成、电器及控制系统设备总成，其中，动力总成与反力平衡钻杆总成连接，为反力平衡钻杆总成传递动力。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述机体总成中的机体底座为箱型结构，并且在其上后部设置有卷扬机组，液压动力站，控制柜；机体底座的前端设置有活动立架，立架设置有活动支撑体，活动支撑体为两根油缸，两根油缸的两端均分别连接于机体和立架的立柱；箱体前部的两个边角分别设置有两个支腿，每个支腿带纵向伸缩油缸，能够与机体尾部设置的可水平前后滑动的平衡块联合工作，平衡块沿油缸水平方向滑动，根据反力平衡机前端的反力平衡钻杆总成质量大小自动调整，实现三点支撑式反力平衡机的平衡。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述立架的主要分配布局为：立柱最低高度小于6米；立柱底部为活动绞接，且在两根油缸的驱动下完成90度活动，实现立柱与倒柱动作，以适应狭隘空间作业和运输；立柱前两端设置有滑道，顶端设置有突出悬臂梁，突出悬臂梁设有多用途的滑轮组，滑轮组用于悬挂动力头总成和传递动力，动力头总成下端设有活动接头，活动接头与反力平衡钻杆连接，动力头总成的背立面有与滑道间隙式连接的双卡瓦。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述活动接头通过公母头加活动销实现与反力平衡钻杆的连接。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述机体底座下中部为回转支撑，回转支撑由一套配套减速机及其连接装置的马达驱动；机体底座的下部设置有行走履带组合梁，组合梁两端活动连接有行走履带，两个行走履带分别由一套配套减速机及其连接装置的马达驱动。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述液压总成包括液压马达及其液压控制管件，五根伸缩油缸，油路管网及配套的各种油阀，液压油箱。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述立架上的主卷扬机与动力头之间使用刚型线料通过各滑轮组连接，主卷扬动力线，动力头动力线，回转支撑的动力与履带的动力线分别排列进入控制电路设备终控箱，各油路线管分别与液压泵连接，液压电力系统分别排列进入控制电路设备终控箱。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述反力平衡机的控制电路设备主要分配布局为：各动力系统前端用传感技术与电路设备终控箱连接，根据人工编制的相关程序，由终控箱的中央处理计算系统完成对各动力装置的各种数据自动处理，包括实时监控，报警以及信息远程传递。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述反力平衡机的控制电路设备遥控器通过设置遥控器抗干扰装置以及用于显示图像和数字信息、进行统计印打的操作显示面板，控制反力平衡机的运行。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述反力平衡钻杆总成包括反力平衡钻杆，张拉杆和张扩钻头，其中，张扩钻头内设有用于形成扩大头的收扩装置。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述反力平衡钻杆及张拉杆的长短均按黄金分割法梯度配置。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述每根张拉杆比对应反力平衡钻杆长。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述反力平衡钻杆总成顶端与张拉杆通过设置锁紧件连接。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述反力平衡钻杆外部设置有固定的和可拆卸的两种螺纹状叶片，其中，可拆卸的螺纹状叶片的叶片间距的设置与叶片直径可调整，叶片与钻件之间用卡件固定。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述反力平衡钻杆和张拉杆两端均设有公母接口。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述张扩钻头分三部分：上端开口处反力平衡机钻杆与张紧器连接；钻头外型为螺旋状或锥形状；钻头内部有收扩装置，收扩装置采用上下可移动的活动铰接件或由上小下大的锥状体及带有活动铰的张扩件组成，并与张拉杆连接。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述反力平衡钻杆总成包括收扩钻头、1个或多个带有收扩装置的能够实现先成桩，后张扩的反力平衡钻杆以及连接杆。一种反力平衡系统，其包括上述的反力平衡设备。本技术实施例的有益效果是：本技术实施例提供的嵌入式刚性锚杆桩及反力平衡设备及其系统，通过预先设定的控制技术控制反力平衡机的操作，用反力平衡钻杆总成和反力平衡工法调动了土体承载力，并形成嵌入式刚性锚杆桩，实现了反力平衡钻具的重复使用，该技术不但简单易行，还降低了造价，节约了成本，减少了检测时间。另外，通过借助于反力平衡机及反力平衡钻杆总成的动作，并结合反力平衡工法，使反力平衡钻杆总成或反力平衡钻杆总成部分组件可以随机形成或滞后形成一种使桩身部分带扩大体或全部桩身带扩大体，从而使之由摩擦受力状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式刚性锚杆桩，其特征在于，所述嵌入式刚性锚杆桩包括锚杆桩介质本体和设置于所述锚杆桩介质本体内部的带有扩大头的刚性件，所述扩大头的抵抗压力与所述嵌入式刚性锚杆桩外力具有线性关系，并且，所述扩大头的变形程度与所述嵌入式刚性锚杆桩外力呈负相关。

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式刚性锚杆桩，其特征在于，所述嵌入式刚性锚杆桩包括锚杆桩介质本体和设置于所述锚杆桩介质本体内部的带有扩大头的刚性件，所述扩大头的抵抗压力与所述嵌入式刚性锚杆桩外力具有线性关系，并且，所述扩大头的变形程度与所述嵌入式刚性锚杆桩外力呈负相关。2.根据权利要求1所述的嵌入式刚性锚杆桩，其特征在于，所述刚性件中的所述扩大头具有1个或多个，其中，多个具有张扩和收缩功能的所述扩大头串接。3.根据权利要求1所述的嵌入式刚性锚杆桩，其特征在于，所述嵌入式刚性锚杆桩的桩身与岩土处于相互挤压受力性态时，所述扩大头与土体处于嵌入式膨胀挤压受力性态，所述扩大头与岩石处于膨胀挤压受力性态。4.根据权利要求1所述的嵌入式刚性锚杆桩，其特征在于，采用黄金分割法组合与调整所述嵌入式刚性锚杆桩桩长。5.根据权利要求1-4任意一项所述的嵌入式刚性锚杆桩，其特征在于，嵌入式刚性锚杆桩可重复地进行安装和拆卸。6.一种反力平衡设备，其特征在于，其用于制作如权利要求1-5任意一项所述的嵌入式刚性锚杆桩，其包括反力平衡机和反力平衡钻杆总成，所述反力平衡钻杆总成与所述反力平衡机可拆卸的活动连接。7.根据权利要求6所述的反力平衡设备，其特征在于，所述反力平衡机包括机体总成、行走总成、液压总成、动力总成、电器及控制系统设备总成，其中，所述动力总成与所述反力平衡钻杆总成连接，为所述反力平衡钻杆总成传递动力。8.根据权利要求7所述的反力平衡设备，其特征在于，所述机体总成中的机体底座为箱型结构，并且在其上后部设置有卷扬机组，液压动力站，控制柜；所述机体底座的前端设置有活动立架，所述立架设置有活动支撑体，所述活动支撑体为两根油缸，两根所述油缸的两端均分别连接于所述机体和所述立架的立柱；箱体前部的两个边角分别设置有两个支腿，每个所述支腿带纵向伸缩油缸，能够与所述机体尾部设置的可水平前后滑动的平衡块联合工作，所述平衡块沿油缸水平方向滑动，根据所述反力平衡机前端的所述反力平衡钻杆总成质量大小自动调整，实现三点支撑式反力平衡机的平衡。9.根据权利要求8所述的反力平衡设备，其特征在于，所述立架的主要分配布局为：所述立柱最低高度小于6米；所述立柱底部为活动绞接，且在两根所述油缸的驱动下完成90度活动，实现立柱与倒柱动作，以适应狭隘空间作业和运输；所述立柱前两端设置有滑道，顶端设置有突出悬臂梁，所述突出悬臂梁设有多用途的滑轮组，所述滑轮组用于悬挂动力头总成和传递动力，所述动力头总成下端设有活动接头，所述活动接头与所述反力平衡钻杆连接，所述动力头总成的背立面有与所述滑道间隙式连接的双卡瓦。10.根据权利要求9所述的反力平衡设备，其特征在于，所述活动接头通过公母头加活动销实现与所述反力平衡钻杆的连接。11.根据权利要求8所述的反力平衡设备，其特征在于，所述机体底座下中部为回转支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭桂皎，彭樱，谭燕姬，
申请(专利权)人：卓典机器人海南有限公司，
类型：新型
国别省市：海南,46