一种双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置，包括：试验桩，其设有一对；监测传感装置，其设置在所述试验桩中，用于测试所述试验桩的桩身水平位移和桩身受力；加载装置，其设置在所述一对试验桩的中间；平衡移动装置，其由可移动平台、带导轨槽钢板和加固地基土组成；以及数据采集系统，其采集所述监测传感装置和所述位移计测量的桩身压力、水平位移数据。本实用新型专利技术提出了双千斤顶反向对称固定形成加载主体部分，同时考虑了加固地基土避免水平加载系统的竖向沉降引起试验误差，以及可移动平台作用于光滑的带导轨槽钢板，避免了竖向支撑系统对水平加载系统的摩阻力影响。

A self balancing device for horizontal loading of pile foundation with double jacks

The utility model discloses a self balancing device for horizontal loading of pile foundation with double jacks, which comprises a pair of test piles, a monitoring and sensing device, which is arranged in the test piles to test the horizontal displacement and force of the pile body of the test piles, a loading device, which is arranged in the middle of the pair of test piles, a balancing and moving device, which is composed of a movable platform A steel plate with a guide rail groove and a reinforced foundation soil; and a data acquisition system, which collects the pile body pressure and horizontal displacement data measured by the monitoring sensing device and the displacement meter. The utility model puts forward that the double jacks are fixed symmetrically and reversely to form the main part of the loading system, at the same time, the test error caused by the vertical settlement of the horizontal loading system is avoided by the reinforcement of the foundation soil, and the movable platform acts on the smooth steel plate with guide rail groove, so as to avoid the influence of the vertical support system on the friction resistance of the horizontal loading system.

【技术实现步骤摘要】
一种双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置
本技术涉及建筑施工
，特别涉及一种双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置。
技术介绍
现有较常用的桩基水平荷载试验测试技术较传统，常规的方法是在测试桩旁边施工一根反力桩，反力桩除了提供水平反作用力外，弃之不用，是一种资源的浪费；同时，桩水平荷载的测试项目和判定标准，主要在试桩两侧对称安装两个位移传感器或大量程百分表，通过水平加载荷载和桩顶水平位移两者的关系曲线来判定桩的水平极限承载力，这种判定标准也未测量桩身水平的抗力和弯矩，以及桩身水平位移，不能完整反映桩的水平荷载受力规律。在试验装置方面，例如中国专利CN107217692A《土体预固结及循环荷载下的单桩水平承载力的测试装置》只能进行单根桩的水平荷载试验，不能测双桩的水平荷载承载力，而且是室内试验的模型箱设计，不适用于现场大型桩基荷载试验；在现场工程桩基实验测试设计方面，如中国专利CN103046585A公开了《一种涉及风电场风机基础单桩水平承载力静载试验方法》，需要施工一根额外的水平承载力锚桩，仅起到提供反力作用，因此造成资源浪费；在检测预应力混凝土管桩水平应力时，如中国专利CN103362151A公开了《一种监测预应力混凝土管桩水平预应力的方法》，但是该方法不适用于工况下的桩基水平荷载力测试；另外，在设计管桩水平承载特性试验时，一些方案仍较为复杂，如中国专利CN103882894A公开了《预应力混凝土管桩水平承载特性试验模型和方法》，但是整个专利技术方案中，桩基的最大直径为60mm，因此仅适用于室内模型槽试验，也不能完整的测量桩身的受力和变形监测，且自平衡能力差。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述现有技术的不足，从而提供了一种双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置。技术方案：为实现上述目的，本技术提供了一种双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置，包括：试验桩，其设有一对；监测传感装置，其设置在所述试验桩中，用于测试所述试验桩的桩身水平位移和桩身受力；加载装置，其设置在所述一对试验桩的中间，所述加载装置由两个千斤顶、用于向所述千斤顶加载荷载的加压装置、与所述千斤顶相连接的球铰支座、将两个所述千斤顶连接的千斤顶固定钢板和将所述球铰支座与所述试验桩连接起来的轻型铝管组成，在所述轻型铝管上设置有用于测量所述试验桩桩身水平位移的位移计；平衡移动装置，其由可移动平台、带导轨槽钢板和加固地基土组成，所述可移动平台的上表面与所述千斤顶固定钢板的下端连接，所述可移动平台在所述带导轨槽钢板上表面可灵活移动，所述带导轨槽钢板的下表面与所述加固地基土的上表面紧密连接；以及数据采集系统，其采集所述监测传感装置和所述位移计测量的桩身压力、水平位移数据。优选地，上述技术方案中，所述监测传感装置，其由应力计、桩身测斜管、倾角传感器以及数据线组成，所述应力计串联在所述数据线上呈II字置于所述试验桩内侧的钢筋笼主筋上，所述桩身测斜管设置于所述试验桩的中心，其高度与所述试验桩的高度相同，在所述桩身测斜管上等间距的安装有多个所述倾角传感器，所述数据线和所述倾角传感器均与所述数据采集系统连接。优选地，上述技术方案中，所述千斤顶固定钢板，其中间开设有适配所述千斤顶安装孔的方体钢板，所述千斤顶固定钢板的四角分别开设有1个可固定螺栓的螺栓孔，用于锁入螺栓以将所述千斤顶固定，在所述安装孔的旁边开设有油压泵连接口，所述油压泵连接口与所述加压装置连接。优选地，上述技术方案中，所述带导轨槽钢板上表面中部设置有两条平行的光滑导轨槽，所述光滑导轨槽的侧轨道旁设置有与所述光滑导轨槽相平行的轨道刻度尺，用于实时记录所述可移动平台的水平位移，在所述光滑导轨槽上对称设置有一组轮子，所述轮子与所述可移动平台相连接。优选地，上述技术方案中，在所述试验桩内侧的钢筋笼主筋上每间隔2米安装一个应力计并串联在数据线上，呈II字对称布置于试验桩内侧的钢筋笼主筋上；桩身测斜管固定预埋试验桩的钢筋笼主筋中间，在所述桩身测斜管上每间隔1.8米安装一个倾角传感器，通过数据线连接至数据采集系统。优选地，上述技术方案中，两个所述千斤顶的钢板四角分别穿孔并反向置于千斤顶固定钢板的左右两面，通过穿孔与千斤顶固定钢板上的螺栓孔对齐，锁入螺栓固定千斤顶；该千斤顶通过球铰支座与轻型铝管连接，所述千斤顶固定钢板的底面焊接在可移动平台上表面的中心位置，与带导轨槽钢板的轮子一同置于加固地基土之上。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：(1)实现了单个水平加载系统即可测量双桩的目的，克服了传统水平荷载试验方法中施工反力桩造成的资源浪费。(2)在对桩基水平承载力测试时，克服了传统监测方法中单一的测量桩顶水平位移为桩基承载力的不科学判定标准，全面整体的监测了桩身水平变形和受力，为后续的桩基工程设计与施工提供了更可靠的测试结果和依据。(3)在桩基测试方法上，巧妙的采用了双千斤顶反向固定，同步加载的桩基水平荷载，加入了球铰支座用于均衡加载，可同步，实时，均匀，准确的对两根试验桩实现同步，逐级，均衡加载并测试。(4)在支撑桩基试验加载的地基基础设计中，提出了采用水泥土搅拌桩加固地基土的方法，保证加载试验系统不产生明显竖向沉降，可以确保加载系统绝对的水平加载并受力。(5)在支撑桩基加载装置时，设置了一个可移动平台，以及一个带导轨槽的钢板，可移动平台可凭借四个轮子在带导轨槽的钢板上无摩擦自由滑动，导轨槽上有刻度可实时记录平台移动距离，此设计不但解决了水平加载系统的竖向支撑问题，而且无摩擦导轨可以消除移动平台的水平阻力对测量结果的影响。(6)在本专利技术中，两个千斤顶的钢板底座反向对齐，并在钢板四角穿孔，用固定螺栓固定，然后通过两个球铰支座将两侧千斤顶分别与轻型铝管连接，将千斤顶的水平压力对称的传递给两个桩基础。同时，为了避免千斤顶加载系统的自重作用对水平加载系统的影响，千斤顶固定钢板下端用可移动平台支撑，并在平台下方设置光滑无摩擦的带导轨槽钢板。另外，为了防止保证加载系统在水平加载过程中没有沉降，加载系统下方的地基土进行水泥土搅拌桩加固，加强地基土强度。附图说明图1是根据本技术双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置的结构示意图。图2是根据本技术的千斤顶固定钢板的纵向剖面图。图3是根据本技术的带导轨槽钢板的俯视结构示意图。主要附图标记说明：101-千斤顶固定钢板，102-桩帽，1031-第一位移计，1032-第二位移计，1033-第三位移计，104-球铰支座，1051-第一千斤顶，1052-第二千斤顶，106-数据线，107-可移动平台，109-带导轨槽钢板，110-应力计，111-加固地基土，112-试验桩，114-桩身测斜管，115-轻型铝管，116-倾角传感器，1171-第一加压器，1172-第二加压器；201-固定螺栓，202-油压泵连接口，205-千斤顶固定系统；301-光滑导轨槽，302-轨道刻度尺，30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置，其特征在于，包括：/n试验桩(112)，其设有一对；/n监测传感装置，其设置在所述试验桩(112)中，用于测试所述试验桩(112)的桩身水平位移和桩身受力；/n加载装置，其设置在所述一对试验桩(112)的中间，所述加载装置由两个千斤顶、用于向所述千斤顶加载荷载的加压装置、与所述千斤顶相连接的球铰支座(104)、将两个所述千斤顶连接的千斤顶固定钢板(101)和将所述球铰支座(104)与所述试验桩(112)连接起来的轻型铝管(115)组成，在所述轻型铝管(115)上设置有用于测量所述试验桩(112)桩身水平位移的位移计；/n平衡移动装置，其由可移动平台(107)、带导轨槽钢板(109)和加固地基土(111)组成，所述可移动平台(107)的上表面与所述千斤顶固定钢板(101)的下端连接，所述可移动平台(107)在所述带导轨槽钢板(109)上表面可灵活移动，所述带导轨槽钢板(109)的下表面与所述加固地基土(111)的上表面紧密连接；/n以及数据采集系统，其采集所述监测传感装置和所述位移计测量的桩身压力、水平位移数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置，其特征在于，包括：
试验桩(112)，其设有一对；
监测传感装置，其设置在所述试验桩(112)中，用于测试所述试验桩(112)的桩身水平位移和桩身受力；
加载装置，其设置在所述一对试验桩(112)的中间，所述加载装置由两个千斤顶、用于向所述千斤顶加载荷载的加压装置、与所述千斤顶相连接的球铰支座(104)、将两个所述千斤顶连接的千斤顶固定钢板(101)和将所述球铰支座(104)与所述试验桩(112)连接起来的轻型铝管(115)组成，在所述轻型铝管(115)上设置有用于测量所述试验桩(112)桩身水平位移的位移计；
平衡移动装置，其由可移动平台(107)、带导轨槽钢板(109)和加固地基土(111)组成，所述可移动平台(107)的上表面与所述千斤顶固定钢板(101)的下端连接，所述可移动平台(107)在所述带导轨槽钢板(109)上表面可灵活移动，所述带导轨槽钢板(109)的下表面与所述加固地基土(111)的上表面紧密连接；
以及数据采集系统，其采集所述监测传感装置和所述位移计测量的桩身压力、水平位移数据。


2.根据权利要求1所述的双千斤顶的桩基水平加载的自平衡装置，其特征在于，所述监测传感装置，其由应力计(110)、桩身测斜管(114)、倾角传感器(116)以及数据线(106)组成，所述应力计(110)串联在所述数据线(106)上呈II字置于所述试验桩(112)内侧的钢筋笼主筋上，所述桩身测斜管(114)设置于所述试验桩(112)的中心，其高度与所述试验桩(112)的高度相同，在所述桩身测斜管(114)上等间距的安装有多个所述倾角传感器(116)，所述数据线(106)和所述倾角传感器(116)均与所述数据采集系统连接。


3.根据权利要求1所述的双千斤顶的桩基水平加载...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈枝东，陆钊，张领帅，陈敏华，陈锐，裴华富，
申请(专利权)人：深圳宏业基岩土科技股份有限公司，哈尔滨工业大学深圳，深圳市港科岩土工程技术咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44