本发明专利技术公开了一种桩基水平承载力自平衡检测装置及方法，属于承载力静载荷检测技术领域，装置包括桩身上段和桩身下段，所述桩身上段和桩身下段之间合围形成封闭的荷载箱，所述荷载箱的中心开设有灌注混凝土通道；所述荷载箱内设置有水平位移驱动部件、导向部件和位移计，荷载箱在灌注通道和外侧沿分别设置一对对合式密封板；荷载箱上板上表面设有可移动的两个半圆形盖板；上板由注浆管通向地面，可以在测试完成后向荷载箱空间内注入水泥砂浆或混凝土。本发明专利技术装置和方法可以用于桩基水平承载力自平衡测试，代替复杂的、成本高昂的、特殊条件下甚至是不可能实现的传统水平承载力静载测试方法，具有简便、高效、低成本的特点。低成本的特点。低成本的特点。
【技术实现步骤摘要】
桩基水平承载力自平衡检测装置及方法
[0001]本专利技术属于桩基工程承载力静载荷检测
，具体涉及一种桩基水平承载力自平衡检测装置及方法。
技术介绍
[0002]桩基工程作为土木工程深基础的一部分，是上部结构荷载传递到地基的重要形式，特别是随着国家基础设施建设走向高、大、重、异型、多环境(平原、山地、水区、地下)的特点，桩基工程的应用越来越广泛，体量越来越大，投资越来越高。为了判别桩基的质量和设计承载能力是否满足要求，桩基必须进行检测。桩基静载荷试验是最直接的必须试验。竖向静载荷试验常采用堆载法、锚桩法，锚杆法或结合法，但是由于其投入大、耗时长，在一些特殊场地条件下引发安全问题，甚至难以完成，因此后期又开发了自平衡竖向承载力方法，由此自平衡桩基检测法带给行业新的思路。
[0003]但是桩基的水平静载荷试验仍然采用传统的锚桩(墩)反力法，该方法同样具有耗时长、投入大，且很多情况下试验桩及锚桩在试验后无法再作工程桩使用等缺点，因此，发展桩基水平承载力自平衡测试方法，具有填补领域内全球工程科学空白的意义，并具有广泛的工程前景。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种桩基水平承载力自平衡检测装置及方法，可以用于桩基水平承载力自平衡测试，具有简便、高效、适用性强的特点。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术公开了一种桩基水平承载力自平衡检测装置及方法，装置包括桩身上段和桩身下段，所述桩身上段和桩身下段之间合围形成封闭的荷载箱，所述荷载箱的中心开设有灌注混凝土通道，通道内壁采用两片半圆形弧板对封隔断通道内混凝土；所述荷载箱内设置有水平位移驱动部件、导向部件和位移计，所述水平位移驱动部件用于驱动桩身上段和桩身下段之间产生反向的水平位移，所述导向部件用于对桩身上段和桩身下段之间位移时进行导向，所述位移计用于测量荷载箱处上下板之间的水平位移差值，所述桩身上段和桩身下段上均设置有钢筋应力计，所述钢筋应力计在桩身上段和桩身下段的位移方向一前一后布设。荷载箱在灌注通道和外侧沿分别设置一对对合式密封板；荷载箱上板上表面设有可移动的两个半圆形盖板；上板有注浆管通向地面，可以在测试完成后向荷载箱空间内注入水泥砂浆或混凝土。本专利技术装置和方法可以用于桩基水平承载力自平衡测试，代替复杂的、成本高昂的、特殊条件下甚至是不可能实现的传统水平承载力静载测试方法，具有简便、高效、低成本的特点。
[0007]进一步，所述桩身上段包括上钢筋笼、与所述上钢筋笼固定的上圆盘、固定于所述上圆盘外沿的第一外弧形钢板，所述桩身下段包括下钢筋笼、与所述下钢筋笼固定的下圆盘、固定于所述下圆盘外沿的第二外弧形钢板，所述第二外弧形钢板和第一外弧形钢板沿
位移方向前后布置，所述第一外弧形钢板、第二外弧形钢板、上圆盘和下圆盘之间组合形成所述荷载箱的密闭空间。
[0008]进一步，所述水平位移驱动部件包括前固定座、千斤顶、后固定座，所述前固定座和后固定座分别与上圆盘和下圆盘固定连接，所述千斤顶的两端分别与前固定座和后固定座连接，，每个千斤顶的推进轴线与导向部件的方向平行。
[0009]进一步，所述上钢筋笼和下钢筋笼的结构相同，以上钢筋笼为例，包括呈圆形均布的若干桩身主筋以及将所述桩身主筋连接的桩身箍筋，桩身上段上的钢筋应力计沿桩身上段全长布设，桩身下段上的钢筋应力计沿桩身下段局部布设。
[0010]进一步，所述桩身上段上还设置有线路通道管，桩身上段上的测试线沿线路通道管的外表面导出地面，桩身下段上的测试线沿下钢筋笼外表面连至下圆盘，通过下圆盘开口进入荷载箱内，再经上圆盘线路通道管内导至地面。
[0011]进一步，所述桩身上段和桩身下段之间还设置有吊挂件，所述吊挂件分列在位移方向的两侧，所述吊挂件包括挂槽、T型吊杆，所述T型吊杆的上段固定在上圆盘的下表面，所述T型吊杆的下端扩大头与所述挂槽配合，所述挂槽固定在所述下圆盘的上表面；所述挂槽由两角钢相对设置而成，所述角钢的背面设置有角钢连接板。
[0012]进一步，所述导向部件包括位移限向块和与所述位移限向块配合的限向块槽板，所述上圆盘上沿设置有位移限向块和限向块槽板，所述下圆盘上对应设置有与其配合的限向块槽板和位移限向块；所述导向部件视下段钢筋笼重量需要也可兼做吊挂件。
[0013]进一步，所述上圆盘的上表面设置有截桩部件，所述截桩部件包括两个能够闭合后完全盖住灌注口的半圆形截桩钢板、连接所述截桩钢板的拉索、控制所述拉索的拉索电机。
[0014]进一步，所述桩身上段上还设置有后注浆管，所述后注浆管与所述荷载箱连通。
[0015]桩基水平承载力自平衡检测方法，采用如上述所述的桩基水平承载力自平衡检测装置，首先分别预制桩身上段和桩身下段，固定好桩身上段，然后通过吊挂件安装桩身下段，密封桩身上段和桩身下段之间的接缝，在混凝土浇筑通过荷载箱后，关闭截桩部件，通过截桩部件的回拢切断新鲜混凝土，便于试验时使桩身混凝土在此处断开；随后通过水平位移驱动部件和位移计对自平衡进行检测；最后通过后注浆管进行后注浆施工，将试验桩当作工程桩使用。
[0016]本专利技术的有益效果在于：
[0017]本专利技术桩基水平承载力自平衡检测装置及方法，桩身上下段形成的荷载箱内设置有水平位移驱动部件、导向部件和位移计，所述水平位移驱动部件用于驱动桩身上段和桩身下段之间进行水平位移，通过位移计用于测量水平位移值，通过钢筋应力计测试钢筋应力，使得本专利技术装置可以测试桩基水平承载力。
[0018]本专利技术桩基水平承载力自平衡检测装置及方法，结构简单紧凑，施工方便和高效，可以省去传统外部设施中设置反力桩、锚桩或其他提供锚固力、反力的构筑物的施工费，省去了后期处理费，较大幅度节省了构筑物施工的时长，可以至少节省成本50％左右，试验用时至少节省60％左右，推广前景和社会效益巨大。
[0019]本专利技术的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本专利技术的实践中得到
教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：
[0021]图1为本专利技术装置的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术桩身上段的结构示意图；
[0023]图3为本专利技术桩身下段的结构示意图；
[0024]图4为水平位移驱动部件的结构示意图；
[0025]图5为吊挂件的结构示意图。
[0026]附图中标记如下：桩身上段1、上钢筋笼101、上圆盘102、第一外弧形钢板103、第一内弧形钢板104、桩身下段2、下钢筋笼201、下圆盘202、第二外弧形钢板203、第二内弧形钢板204、荷载箱3、水平位移驱动部件4、前固定座401、千斤顶402、后固定座403、导向部件5、位移限向块501、限向块槽板502、位移计6、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.桩基水平承载力自平衡检测装置，其特征在于：包括桩身上段和桩身下段，所述桩身上段和桩身下段之间合围形成封闭的荷载箱，所述荷载箱的中心开设有灌注混凝土通道，通道内壁采用两片半圆形弧板对封隔断通道内混凝土；所述荷载箱内设置有水平位移驱动部件、导向部件和位移计，所述水平位移驱动部件用于驱动桩身上段和桩身下段之间产生反向的水平位移，所述导向部件用于对桩身上段和桩身下段之间位移时进行导向，所述位移计用于测量荷载箱处上下板之间的水平位移差值，所述桩身上段和桩身下段上均设置有钢筋应力计，所述钢筋应力计在桩身上段和桩身下段的位移方向一前一后布设。2.根据权利要求1所述的桩基水平承载力自平衡检测装置，其特征在于：所述桩身上段包括上钢筋笼、与所述上钢筋笼固定的上圆盘、固定于所述上圆盘外沿的第一外弧形钢板，所述桩身下段包括下钢筋笼、与所述下钢筋笼固定的下圆盘、固定于所述下圆盘外沿的第二外弧形钢板，所述第二外弧形钢板和第一外弧形钢板沿位移方向前后布置，所述第一外弧形钢板、第二外弧形钢板、上圆盘和下圆盘之间组合形成所述荷载箱的密闭空间。3.根据权利要求2所述的桩基水平承载力自平衡检测装置，其特征在于：所述水平位移驱动部件包括前固定座、千斤顶、后固定座，所述前固定座和后固定座分别与上圆盘和下圆盘固定连接，所述千斤顶的两端分别与前固定座和后固定座连接，每个千斤顶的推进轴线与导向部件的方向平行。4.根据权利要求3所述的桩基水平承载力自平衡检测装置，其特征在于：所述上钢筋笼和下钢筋笼的结构相同，均包括呈圆形均布的若干桩身主筋以及将所述桩身主筋连接的桩身箍筋，桩身上段上的钢筋应力计沿桩身上段全长布设，桩身下段上的钢筋应力计沿桩身下段局部布设。5.根据权利要求4所述的桩基水平承载力自平衡检测装置，其特征在于：所述桩身上段上还设置有线路通道管，桩身上段上的测试线沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，智联梅，李年峰，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
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