一种采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置及试验方法，其包括反力架和液压驱动系统，反力架顶部设置有与液压驱动系统连通的组装式同步千斤顶，组装式同步千斤顶上设置有多组钢丝绳；反力架下方设置有带限位孔的限位板，每组钢丝绳穿过限位孔与试桩顶部的钢筋固定连接，由于钢丝绳是经过了限位孔才与试桩顶部的钢筋连接的，限位板上在对应钢筋投影位置开限位孔，限位孔的孔径略大于钢丝绳。限位孔的作用保证了加载过程中桩体钢筋受到的荷载在竖直方向上，保证了钢筋受力的大小和方向一致，保证了受力的均匀性，提高了试验数据的准确性，避免了部分钢筋受力过大甚至出现破坏的情况。破坏的情况。破坏的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置及试验方法


[0001]本专利技术涉及桩基静载荷试验
，特别是涉及一种采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置及试验方法。

技术介绍

[0002]工程中把承受上拔荷载的桩基称为抗拔桩。抗拔桩广泛地用于大型地下室抗浮、高耸建(构)筑物抗拔、海上码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板的桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等。
[0003]在地下水位较高的地区，当上部结构荷重不能平衡地下水浮力的时候，结构的整体或局部就会受到向上浮力的作用。如地下水池、建筑物的地下室结构、污水处理厂的生化池等必须设置抗拔桩。抗拔桩的抗拔承载力是否达到设计要求决定了建筑物的安全。现场的抗拔静载荷试验是确定抗拔桩承载力最直接、最可靠的手段。
[0004]现有技术中，工程现场的抗拔静载试验作用于桩基上的上拔荷载是通过反力装置提供的。对于钢筋混凝土桩体一般是通过内部的钢筋与反力装置连接，将拉拔荷载传递至桩体的。在荷载传递过程中存在着不同钢筋间的受力差异较大，作用在钢筋上的荷载也并非在竖直方向的情况，因此在加载过程中存在作用点偏离桩体中心，导致试验数据失真的情况。同时，抗拔桩的部分钢筋上出现的荷载集中作用现象，严重的导致钢筋破坏，试验无法继续的情况，甚至导致桩体破坏、造成人员安全等问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置及试验方法，解决了现有技术中通过反力装置对抗拔桩进行抗拔静载试验时，向上的荷载也并非在竖直方向，导致作用点偏离桩体中心，出现试验数据失真的问题。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]提供了一种采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置，其包括反力架和液压驱动系统，反力架顶部设置有与液压驱动系统连通的组装式同步千斤顶，组装式同步千斤顶上设置有多组钢丝绳；
[0008]反力架下方设置有限位板，限位板上设置有多个朝向竖直方向延伸的限位孔，每组钢丝绳的两端分别穿过对应的限位孔与试桩顶部的钢筋固定连接。
[0009]本方案中一种采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置的基本原理为：桩基抗拔试验装置通过组装式同步千斤顶和钢丝绳对试桩施加上拔荷载，由于钢丝绳是经过了限位孔才与试桩顶部的钢筋连接的，限位板上在对应钢筋投影位置开限位孔，限位孔的孔径略大于钢丝绳。限位孔的作用保证了加载过程中桩体钢筋受到的荷载在竖直方向上，保证了钢筋受力的大小和方向一致，保证了受力的均匀性，提高了试验数据的准确性，避免了部分钢筋受力过大甚至出现破坏的情况。
[0010]进一步地，作为反力架的具体设置方式，反力架包括两个设置于试桩两侧的支墩，
两个支墩的底部与地面接触，两个支墩的顶部设置有横梁，组装式同步千斤顶设置于横梁的上端面；限位板位于横梁和试桩之间，限位板通过固定件与横梁的下端面固定连接。
[0011]进一步地，组装式同步千斤顶包括多个相互连通的千斤顶模块，每个千斤顶模块均包括缸筒，缸筒内设置有运动活塞，运动活塞底部设置有油腔，缸筒底部两侧分别设置有与油腔连通的连接孔；多组钢丝绳设置于运动活塞的顶部；
[0012]两个相邻的千斤顶模块之间通过内部高压油管与连接孔配合的方式连通，位于多个千斤顶模块两端处的千斤顶模块通过外部高压油管与液压驱动系统连通。
[0013]液压驱动系统工作向组装式同步千斤顶输入带有压力的液压油，液压油通过两个连接孔进入油腔，迫使运动活塞带动钢丝绳向上运动，对试桩钢筋施加向上的载荷，千斤顶模块的连接数量可根据工程实际需求而进行选取，千斤顶模块的数量为试桩中需要拉拔的钢筋数量的一半，千斤顶模块单独使用时，油腔的两个连接孔均连接外部油管连接，并连接于电动油泵，此时千斤顶模块的功能与单个千斤顶功能相同。
[0014]进一步地，作为液压驱动系统具体的设置方式，液压驱动系统包括电动油泵，电动油泵通过外部高压油管与位于多个千斤顶模块两端处的千斤顶模块连通，电动油泵上设置有用于监测输出液压油压力的压力表。
[0015]进一步地，运动活塞的顶部设置有用于限制钢丝绳滑动的固定轨道。固定轨道使得运动活塞带动钢丝绳对试桩钢筋施加向上载荷时，保证了加载过程钢丝绳只能沿着纵向拉紧，避免了钢丝绳的横向滑动。
[0016]进一步地，每组钢丝绳的绳段上均设置有一个伸缩装置，每个伸缩装置均包括两端具有开口的旋转筒，旋转筒两端的圆周内部上分别设置有螺纹旋向相反的螺纹段，旋转筒的两端均设置有一根连接柱，每根连接柱上均设置有外螺纹，两根连接柱的外端分别与钢丝绳绳段的两个端部固定连接。转动旋转筒，迫使连接柱拉紧钢丝绳，使钢丝绳的长度可以在一定范围内进行小幅伸缩，完成对钢丝绳的预紧，保证了多个千斤顶模块通过钢丝绳对试桩上不同的钢筋传递的向上的拉拔荷载相同，使得试桩受力均匀。
[0017]进一步地，每组钢丝绳的端部均通过锚固件与试桩顶部的钢筋固定连接；
[0018]每个锚固件均包括锚固筒，锚固筒的底部设置有底盖，锚固筒的侧壁和底盖上开设有供试桩顶部的钢筋穿过的缺口；
[0019]锚固筒顶部螺纹连接有顶盖，顶盖的顶部设置有用于与钢丝绳端部固定连接的连接件；每个锚固件还包括多根与试桩顶部钢筋圆周外壁焊接的固定条，多根固定条圆周外壁的外接圆直径大于缺口宽度，固定条可以选用钢筋条。
[0020]将锚固筒通过缺口卡合于试桩钢筋上，将多根固定条焊接在试桩钢筋的圆周外壁上，上移锚固筒，焊接有固定条的试桩钢筋位于锚固筒内，螺纹装配顶盖，钢丝绳两端与连接件固定连接。简化了桩基抗拔试验中钢筋的焊接和固定过程，锚固件可拆卸并重复使用，可为试验节约相应的成本。
[0021]本专利技术还提供一种采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置的试验方法，其包括：
[0022]步骤1、架设反力架：将两个支墩分别设置于试桩的两侧，并在两个支墩上设置横梁；
[0023]步骤2、安装组装式同步千斤顶：将多个千斤顶模块呈一字型设置于横梁的上端面，位于多个千斤顶模块两端处的千斤顶模块通过外部高压油管与液压驱动系统连通，两
个相邻的千斤顶模块之间通过内部高压油管连通；
[0024]步骤3：搭接钢丝绳：将多根钢丝绳中部的绳端设置于运动活塞顶部的固定轨道内，多根钢丝绳的两端分别穿过限位板上对应的限位孔，每根钢丝绳的两端分别通过锚固件与试桩对应的两根钢筋的顶部固定连接；
[0025]步骤4：钢丝绳连接试桩顶部钢筋：将锚固筒通过缺口卡合于试桩钢筋上，将多根固定条焊接在试桩钢筋的圆周外壁上，上移锚固筒，焊接有固定条的试桩钢筋位于锚固筒内，螺纹装配顶盖，钢丝绳两端与连接件固定连接；
[0026]步骤5：预紧钢丝绳：转动旋转筒，迫使连接柱拉紧钢丝绳，完成对钢丝绳的预紧；
[0027]步骤6：启动电动油泵向多个千斤顶模块输送液压油，运动活塞通过钢丝绳对试桩顶部的钢筋施加上拔荷载，对试桩进行抗拔试验，并在抗拔试验过程中记录压力表的压力值和试桩桩体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置，其特征在于，包括反力架和液压驱动系统，所述反力架顶部设置有与液压驱动系统连通的组装式同步千斤顶，所述组装式同步千斤顶上设置有多组钢丝绳；反力架下方设置有限位板，所述限位板上设置有多个朝向竖直方向延伸的限位孔，多个所述限位孔在限位板上分布的位置与试桩顶部的钢筋投影在限位板上的位置相对应，每组所述钢丝绳的两端分别穿过对应的所述限位孔与试桩顶部的钢筋固定连接。2.根据权利要求1所述的采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置，其特征在于，所述反力架包括两个设置于试桩两侧的支墩，两个所述支墩的底部与地面接触，两个支墩的顶部设置有横梁，所述组装式同步千斤顶设置于所述横梁的上端面；所述限位板位于横梁和试桩之间，限位板通过固定件与横梁的下端面固定连接。3.根据权利要求1所述的采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置，其特征在于，所述组装式同步千斤顶包括多个相互连通的千斤顶模块，每个所述千斤顶模块均包括缸筒，所述缸筒内设置有运动活塞，所述运动活塞底部设置有油腔，缸筒底部两侧分别设置有与所述油腔连通的连接孔；多组所述钢丝绳设置于运动活塞的顶部；两个相邻的千斤顶模块之间通过内部高压油管与连接孔配合的方式连通，位于多个千斤顶模块两端处的千斤顶模块通过外部高压油管与液压驱动系统连通。4.根据权利要求3所述的采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置，其特征在于，液压驱动系统包括电动油泵，所述电动油泵通过外部高压油管与位于多个千斤顶模块两端处的千斤顶模块连通，电动油泵上设置有用于监测输出液压油压力的压力表。5.根据权利要求3所述的采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置，其特征在于，所述运动活塞的顶部设置有用于限制所述钢丝绳滑动的固定轨道。6.根据权利要求1所述的采用组装式千斤顶的桩基抗拔试验装置，其特征在于，每组所述钢丝绳的绳段上均设置有一个伸缩装置，每个所述伸缩装置均包括两端具有开口的旋转筒，所述旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏星，程世涛，常光磊，贾飞扬，张鹏，陈逸飞，杨启隆，唐印，李加育，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：