复合轻质桩群桩承载能力检测装置、系统与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了复合轻质桩群桩承载能力检测装置、系统与方法，检测装置包括支撑子系统、加载子系统和测试子系统，检测装置用于检测复合轻质桩群桩，支撑子系统包括连接钢筋、轻质底基层和承台，加载子系统包括加载装置、压力传感器、主梁和反力装置，测试子系统包括百分表、水平格栅拉力传感器、荷载传感器、土压力盒和复合加筋笼测力计。连接钢筋能提高复合轻质桩与轻质底基层的整体性，承台能将模拟路基真实荷载的加载装置作用力传至轻质底基层，检测系统包括检测装置和复合轻质桩群桩，能满足复合轻质桩群桩承载能力的检测需求，还可用于研究受力特性及变形控制效果，轻质底基层能较好的模拟实际工程情况，满足工程检测要求。

【技术实现步骤摘要】
复合轻质桩群桩承载能力检测装置、系统与方法
本专利技术涉及岩土工程
，特别涉及复合轻质桩群桩承载能力检测装置、系统与方法。
技术介绍
近年来，随着工程建筑迅速发展，新建(构)筑物与既有建(构)筑物的关系错综复杂。在新建(构)筑物附加荷载作用下，既有建(构)筑物可能产生不均匀沉降、倾斜失稳、压裂压溃等病害，甚至引发重大安全事故。为了避免新建(构)筑物在既有建(构)筑物基底形成附加应力，影响既有建(构)筑物的正常使用功能，通过利用复合轻质桩进行地基等载置换来解决新建路基对紧邻无砟路基及运营隧道的不良影响，然而复合轻质桩在实际使用过程中的承载能力并不清楚，现有技术中并没有对复合轻质桩的承载能力的检测，导致在实际使用过程中遇到的问题较多，使用不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的现有技术中没有对复合轻质桩承载能力的检测的问题，提供复合轻质桩群桩承载能力检测装置、系统与方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：复合轻质桩群桩承载能力检测装置，包括支撑子系统、加载子系统和测试子系统，检测装置用于检测复合轻质桩群桩；支撑子系统包括连接钢筋、轻质底基层和承台，连接钢筋的一端锚入复合轻质桩中，连接钢筋的另一端与轻质底基层固定连接；加载子系统包括加载装置、压力传感器、主梁和反力装置，加载装置设置在复合轻质桩桩顶中心上，压力传感器位于加载装置上端，反力装置的两端与地基连接，反力装置位于压力传感器上端，主梁位于反力装置与压力传感器之间；r>测试子系统包括百分表、水平格栅拉力传感器、荷载传感器、土压力盒和复合加筋笼测力计，百分表安装在承台上，水平格栅拉力传感器安装在水平土工格栅中，荷载传感器安装在复合轻质桩桩顶，土压力盒安装在相邻复合轻质桩的桩间土中。通过上述结构，连接钢筋能提高复合轻质桩与轻质底基层的整体性，加载装置的设置位置能够避免加载装置加载时造成偏心力，百分表能测量承台的位移，反力装置能模拟路基真实荷载，承台能将模拟路基真实荷载的加载装置作用力传递至轻质底基层，提供的复合轻质桩群桩承载能力检测系统能够满足复合轻质桩群桩承载能力的检测需求，还可用于研究复合轻质桩群桩受力特性及变形控制效果，通过设置轻质底基层能够较好的模拟实际工程情况，满足工程检测要求。作为本专利技术的优选方案，轻质底基层包括钢筋网、轻质土和水平土工格栅，钢筋网设置在轻质底基层的底部，并与连接钢筋固定连接，水平土工格栅沿轻质底基层高度方向间隔设置。通过上述结构，轻质底基层能模拟实际工程轻质土的置入，避免承台与复合轻质桩的刚性与半刚性接触，更好模拟现场实际工况。作为本专利技术的优选方案，反力装置包括锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置或锚桩压重联合反力装置，加载装置包括千斤顶。作为本专利技术的优选方案，支撑子系统还包括粗砂垫层，粗砂垫层位于轻质底基层底部，粗砂垫层的厚度不小于0.2m。通过上述结构，能够防止竖向荷载通过轻质底基层传递至桩间土，导致检测系统难以有效测定复合轻质桩群桩的实际承载能力。复合轻质桩群桩承载能力检测系统，包括上述检测装置，还包括复合轻质桩群桩，复合轻质桩群桩包括若干复轻质桩；复合轻质桩包括成桩轻质土和复合加筋笼，复合加筋笼包括沿周向间隔设置的竖向土工格栅和沿竖向间隔设置的环形土工格栅。作为本专利技术的优选方案，一组复合加筋笼测力计包括四个环形格栅拉力传感器和四个竖向格栅拉力传感器，环形格栅拉力传感器安装在环形土工格栅上，竖向格栅拉力传感器安装在竖向土工格栅上。复合轻质桩群桩承载能力检测方法，包括以下步骤:S1:在送至检测现场的复合加筋笼上安装环形格栅拉力传感器和竖向格栅拉力传感器；S2：挖除轻质底基层地基土，施工地基钻孔，并清除孔底残渣；S3：将复合加筋笼送入地基钻孔；S4：将轻质土注入地基钻孔直至轻质土灌满地基钻孔，在桩顶预埋连接钢筋；S5：挖除桩间土，安装土压力盒，铺设中粗砂层；S6：在桩顶安装荷载传感器、铺设钢筋网并与连接钢筋固定，分层浇筑轻质土、分层铺设水平土工格栅并安装水平格栅拉力传感器；S7:浇筑承台；S8：在承台上依次安装千斤顶、压力传感器、主梁和反力装置，同时安装基准梁和百分表；S9：逐级施加荷载直至最大设计荷载量，读取测试子系统的测试数据，整理分析测试数据；S10：分级卸载荷载。通过上述结构，该检测方法具有系统新颖、易于实施、操作简单、节约投资等特点，检测方法流程清晰，检测成果能满足工程和科研需求，具有广阔的推广应用前景，社会和经济显著。作为本专利技术的优选方案，步骤S9中，每级荷载增量不大于50KPa，且每级荷载加载达到稳定后再施加下一级荷载。作为本专利技术的优选方案，步骤S10中，每级荷载卸荷量不大于100KPa,且每级荷载卸荷达到稳定后再卸除下一级荷载。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：连接钢筋能提高复合轻质桩与轻质底基层的整体性，加载装置的设置位置能够避免加载装置加载时造成偏心力，百分表能测量承台的位移，反力装置能模拟路基真实荷载，承台能将模拟路基真实荷载的加载装置作用力传递至轻质底基层，提供的复合轻质桩群桩承载能力检测系统能够满足复合轻质桩群桩承载能力的检测需求，还可用于研究复合轻质桩群桩受力特性及变形控制效果，通过设置轻质底基层能够较好的模拟实际工程情况，满足工程检测要求。附图说明图1是本专利技术所述的复合轻质桩群桩承载能力检测系统横断面示意图。图2是本专利技术所述的支撑子系统示意图。图3是本专利技术所述的加载子系统示意图。图4是本专利技术所述的支撑子系统测试仪器布置示意图。图5是本专利技术所述的复合加筋笼测力计布置示意图。图6是本专利技术所述的环形格栅拉力传感器的平面布置示意图。图7是本专利技术所述的竖向格栅拉力传感器的平面布置示意图。图8是本专利技术所述的复合轻质桩构造中复合加筋笼与泵送管出口连接方式示意。图标：1-复合轻质桩群桩；4-支撑子系统；3-加载子系统；2-测试子系统；41-粗砂垫层；42-连接钢筋；43-轻质底基层；431-钢筋网；432-轻质土；433-水平土工格栅；44-承台；31-千斤顶；32-压力传感器；33-主梁；34-反力装置；20-基准梁；21-百分表；22-水平格栅拉力传感器；23-荷载传感器；24-土压力盒；25-环形格栅拉力传感器；26-竖向格栅拉力传感器；11-环形土工格栅；12-竖向土工格栅；7-复合加筋笼；5-泵送管；6-环形锁扣,D-地基。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例参考图1，本专利技术复合轻质桩群桩承载能力检测系统，包括检测装置和复合轻质桩群桩1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.复合轻质桩群桩承载能力检测装置，其特征在于，包括支撑子系统(4)、加载子系统(3)和测试子系统(2)，所述检测装置用于检测复合轻质桩群桩(1)；/n所述支撑子系统(4)包括连接钢筋(42)、轻质底基层(43)和承台(44)，所述连接钢筋(42)的一端锚入复合轻质桩中，所述连接钢筋(42)的另一端与所述轻质底基层(43)固定连接；/n所述加载子系统(3)包括加载装置、压力传感器(32)、主梁(33)和反力装置(34)，所述加载装置设置在复合轻质桩桩顶中心上，所述压力传感器(32)位于所述加载装置上端，所述反力装置(34)位于所述压力传感器(32)上端，所述反力装置(34)的两端与地基(D)连接，所述主梁(33)位于所述反力装置(34)与所述压力传感器(32)之间；/n所述测试子系统(2)包括百分表(21)、水平格栅拉力传感器(22)、荷载传感器(23)、土压力盒(24)和复合加筋笼(7)测力计，所述百分表(21)安装在所述承台(44)上，所述水平格栅拉力传感器(22)安装在所述水平土工格栅(433)中，所述荷载传感器(23)安装在复合轻质桩桩顶，所述土压力盒(24)安装在相邻复合轻质桩的桩间土中。/n...

【技术特征摘要】
1.复合轻质桩群桩承载能力检测装置，其特征在于，包括支撑子系统(4)、加载子系统(3)和测试子系统(2)，所述检测装置用于检测复合轻质桩群桩(1)；
所述支撑子系统(4)包括连接钢筋(42)、轻质底基层(43)和承台(44)，所述连接钢筋(42)的一端锚入复合轻质桩中，所述连接钢筋(42)的另一端与所述轻质底基层(43)固定连接；
所述加载子系统(3)包括加载装置、压力传感器(32)、主梁(33)和反力装置(34)，所述加载装置设置在复合轻质桩桩顶中心上，所述压力传感器(32)位于所述加载装置上端，所述反力装置(34)位于所述压力传感器(32)上端，所述反力装置(34)的两端与地基(D)连接，所述主梁(33)位于所述反力装置(34)与所述压力传感器(32)之间；
所述测试子系统(2)包括百分表(21)、水平格栅拉力传感器(22)、荷载传感器(23)、土压力盒(24)和复合加筋笼(7)测力计，所述百分表(21)安装在所述承台(44)上，所述水平格栅拉力传感器(22)安装在所述水平土工格栅(433)中，所述荷载传感器(23)安装在复合轻质桩桩顶，所述土压力盒(24)安装在相邻复合轻质桩的桩间土中。


2.根据权利要求1所述的复合轻质桩群桩承载能力检测装置，其特征在于，所述轻质底基层(43)包括钢筋网(431)、轻质土(432)和水平土工格栅(433)，所述钢筋网(431)设置在所述轻质底基层(43)的底部，并与所述连接钢筋(42)固定连接，所述水平土工格栅(433)沿所述轻质底基层(43)高度方向间隔设置。


3.根据权利要求1所述的复合轻质桩群桩承载能力检测装置，其特征在于，所述反力装置(34)包括锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置或锚桩压重联合反力装置，所述加载装置包括千斤顶(31)。


4.根据权利要求1所述的复合轻质桩群桩承载能力检测装置，其特征在于，所述支撑子系统(4)还包括粗砂垫层(41)，所述粗砂垫层(41)位于所述轻质底基层(43)底部，所述粗砂垫层(41)的厚度不小于0.2m。


5.复合轻质桩群桩承载能力检测系统，其特征在于，包括上述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟志，李安洪，冉令，周成，贾坤，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51