專利名稱：一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置中除了利用相鄰的樁基做反力架外，大多采用在試 樁頂部人工堆載荷載的方法。但人工堆載法在加載、卸載時(shí)均速度較慢，故效率低且成本 高。大噸位堆載還具有一定危險(xiǎn)性，而且在有些堆載材料缺乏，或臨近邊坡地帶都不宜使 用。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使樁基荷載試驗(yàn)的加載更快捷、更安 全且成本低廉的樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置。為此，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案它包括靜 荷載加載支撐機(jī)構(gòu)、抽真空裝置和顯示裝置；所述靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)包括側(cè)壁結(jié)構(gòu)和可 升降的頂蓋結(jié)構(gòu)；所述靜荷載試驗(yàn)裝置還設(shè)有覆蓋于靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)外的罩膜。 由于采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)用新型可以通過(guò)在靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)外 覆蓋罩膜，在大地上形成密閉的可壓縮空間，利用大氣壓作用的原理，通過(guò)抽真空裝置改變 密閉的可壓縮空間中的真空度，而產(chǎn)生對(duì)靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)的不同大氣壓力，并通過(guò)可 升降的頂蓋結(jié)構(gòu)收集內(nèi)外壓差所產(chǎn)生的壓力，形成試驗(yàn)要求的集中荷載，傳遞到樁頂，從而 起到樁基試驗(yàn)的加載作用，試驗(yàn)所加載的荷載大小可從顯示裝置中讀取。從而使樁基荷載 試驗(yàn)的加載更快捷，更安全，而且成本低廉，適用性廣泛。

圖1為本實(shí)用新型所提供實(shí)施例1加載壓力前的剖視圖。 圖2為本實(shí)用新型所提供實(shí)施例1去除罩膜、位移測(cè)量器、抽真空裝置及控制臺(tái)后 的仰視圖。 圖3為本實(shí)用新型所提供實(shí)施例1加載壓力后的剖視圖。 圖4為本實(shí)用新型所提供實(shí)施例1加載壓力后頂蓋結(jié)構(gòu)的B部分局部放大示意 圖。 圖5為本實(shí)用新型所提供實(shí)施例2加載壓力前的剖視圖。 圖6為本實(shí)用新型所提供實(shí)施例2去除罩膜、位移測(cè)量器、抽真空裝置及控制臺(tái)后 的仰視圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例l，參照附圖1-4。 本實(shí)用新型所提供的一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，它包括靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu) 1、抽真空裝置和顯示裝置，所述靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)1包括側(cè)壁結(jié)構(gòu)11和可升降的頂蓋結(jié)構(gòu)12，所述抽真空裝置可采用真空泵4，所述真空泵4由控制臺(tái)5控制。所述顯示裝置包括控制臺(tái)5以及由控制臺(tái)控制的壓力傳感器2和位移測(cè)量器，在加載試驗(yàn)全過(guò)程中所述壓力傳感器和位移測(cè)量器的數(shù)據(jù)均由控制臺(tái)讀取。 所述壓力傳感器2設(shè)于所述頂蓋結(jié)構(gòu)12中心部位下方。所述位移測(cè)量器包括位移傳感器91和固定于地面的參照物92，所述位移傳感器可固定于參照物下底面或試樁樁頂，它包括外層套筒和設(shè)于套筒內(nèi)并伸出的觸桿，套筒內(nèi)設(shè)有可壓縮的彈簧，彈簧可將觸桿頂在試樁樁頂和參照物下底面之間。所述位移傳感器為通用的可測(cè)量位移的傳感器，所述參照物下端埋入地下，使之位置固定，所述參照物可采用小型鋼管樁等可起到參照物作用的固定物。試驗(yàn)過(guò)程中，所述位移傳感器91隨試樁的沉降能測(cè)量出試樁樁頂與固定參照物水平底面a之間的位移數(shù)值，并將此數(shù)值傳送到控制臺(tái)，從而可以方便地讀取沉降數(shù)值，并同時(shí)記錄與此沉降數(shù)值相對(duì)應(yīng)的壓力數(shù)值。當(dāng)然試驗(yàn)過(guò)程中也可采用傳統(tǒng)的人工觀測(cè)并記錄樁基的沉降值。 如圖1所示，頂蓋結(jié)構(gòu)呈圓形，與頂蓋結(jié)構(gòu)相適配，側(cè)壁結(jié)構(gòu)也呈圓形。所述頂蓋結(jié)構(gòu)的外徑略小于所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑，使頂蓋結(jié)構(gòu)可在所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)圍成的空間內(nèi)做上下升降運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型中頂蓋結(jié)構(gòu)呈圓形僅為方便舉例說(shuō)明，當(dāng)然，頂蓋結(jié)構(gòu)也可呈方形或其它正多邊形。 所述靜荷載試驗(yàn)裝置還設(shè)有覆蓋于靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)1外的罩膜，所述罩膜的周邊埋入地下。在本實(shí)施例中所述靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)1外覆蓋有密封膜3，所述密封膜3的周邊均放入密封溝80內(nèi)用土 8回填壓實(shí)，所述密封膜在大地上形成密閉的可壓縮空間。所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)在對(duì)可壓縮空間抽真空時(shí)可起到支撐外層罩膜的作用，從而確保在加載試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)可升降的頂蓋結(jié)構(gòu)收集內(nèi)外壓差所產(chǎn)生的壓力，形成試驗(yàn)要求的集中荷載，傳遞到樁頂，從而起到樁基試驗(yàn)的加載作用。 所述頂蓋結(jié)構(gòu)12下方設(shè)有千斤頂7，所述千斤頂7外筒72與所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)固定連接在一起，千斤頂內(nèi)部設(shè)有可伸縮的活塞桿71，所述千斤頂可以使頂蓋結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)過(guò)程中保持平衡；在靜荷載加載試驗(yàn)結(jié)束后利用千斤頂7即可完全頂起頂蓋結(jié)構(gòu)，從而使試樁樁身完全卸去荷載。 所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)和頂蓋結(jié)構(gòu)是可分塊拆裝的。因側(cè)壁結(jié)構(gòu)和頂蓋結(jié)構(gòu)體積一般較大，因此所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)和頂蓋結(jié)構(gòu)均采用分塊組裝的可拆裝形式，以便于此試驗(yàn)裝置的拆卸、安裝以及運(yùn)輸。圖中所示頂蓋結(jié)構(gòu)分為9小塊，其中一小塊122設(shè)于頂蓋結(jié)構(gòu)中央部位，其余8小塊121均勻設(shè)于中央小塊122的周圍。當(dāng)然所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)或頂蓋結(jié)構(gòu)可隨安裝的具體要求分成多塊小塊，所述小塊121之間及小塊121和122之間可通過(guò)螺栓等常見(jiàn)的機(jī)械連接方式組裝在一起。 以下結(jié)合本實(shí)用新型提供的試驗(yàn)裝置，具體說(shuō)明靜荷載加載的試驗(yàn)過(guò)程[0019] (1)安裝靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)1。首先安裝靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)的側(cè)壁結(jié)構(gòu)ll，使試樁樁身6的中心與靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)的中心重合；然后安裝靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)的可升降的頂蓋結(jié)構(gòu)12，將壓力傳感器2設(shè)于所述頂蓋結(jié)構(gòu)12中心部位下方，使之置于頂蓋結(jié)構(gòu)和樁頂之間。 (2)在靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)外覆蓋密閉膜3，并將密閉膜3周邊均放入密封溝80內(nèi)用土8回填壓實(shí)，從而在大地上形成密閉的可壓縮空間，將靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)包容在
4內(nèi)。 (3)控制上述密閉的可壓縮空間的真空度。聯(lián)接真空泵4和控制臺(tái)5，由控制臺(tái)5開(kāi)啟真空泵4，使密閉空間內(nèi)達(dá)到一定真空度，直到壓力傳感器2在控制臺(tái)上顯示加載壓力達(dá)到試驗(yàn)荷載要求，通過(guò)頂蓋結(jié)構(gòu)匯集內(nèi)外壓差所產(chǎn)生的壓力，形成試驗(yàn)要求的集中荷載，作用于試樁樁頂。 (4)在加載試驗(yàn)過(guò)程中，壓力傳感器顯示出的加載壓力數(shù)值由控制臺(tái)全程讀取并記錄，同時(shí)與壓力傳感器顯示的數(shù)值對(duì)應(yīng)的試樁沉降位移數(shù)據(jù)通過(guò)位移測(cè)量器由控制臺(tái)全程讀取并記錄。當(dāng)然，試樁的沉降位移數(shù)據(jù)也可通過(guò)人工觀測(cè)記錄樁基的沉降值。[0023] (5)在一定試驗(yàn)所需時(shí)間內(nèi)維持步驟(3)中的真空度數(shù)值。由控制臺(tái)5控制真空泵4的運(yùn)轉(zhuǎn)，使壓力在一定試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)維持在同一特定數(shù)值。 (6)重復(fù)步驟(3) 、 (4)達(dá)到荷載試驗(yàn)的下一級(jí)加載條件。由控制臺(tái)5控制真空泵4運(yùn)轉(zhuǎn)，使密閉空間內(nèi)的真空度進(jìn)一步提高，直至壓力傳感器2上加載壓力達(dá)到下一級(jí)加載要求。 (7)重復(fù)步驟(5)直至滿足結(jié)束荷載試驗(yàn)的條件。 (8)分級(jí)卸除靜荷載加載壓力。按照卸載要求由控制臺(tái)5逐步關(guān)閉真空泵4，逐步減少真空度，從而逐級(jí)卸去加載的壓力。
(9)最后卸除樁身荷載。待密閉的可壓縮空間內(nèi)外氣壓恢復(fù)平衡后，用千斤頂7頂
起靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)的頂蓋結(jié)構(gòu)12，從而使得試樁樁身6完全卸去荷載。 如果試驗(yàn)中靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)1提供的大氣壓力仍不能滿足試驗(yàn)要求，也可在
步驟(2)之后至步驟(6)結(jié)束之前在靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)1上人工堆放部分荷載，既能滿
足試驗(yàn)要求，又能將人工堆載的數(shù)量限制在最少，因而也能兼顧成本和效率。 根據(jù)密閉的可壓縮空間的真空度和頂蓋結(jié)構(gòu)的面積可提供不同大小的試驗(yàn)荷載。
根據(jù)大氣壓作用原理，本實(shí)用新型獲得的試驗(yàn)荷載大小取決于(l)密閉的可壓縮空間的
真空度。(2)靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)的頂蓋結(jié)構(gòu)的面積。故跟據(jù)不同大小的試驗(yàn)荷載要求，可
選擇不同大小規(guī)格的靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)。 本實(shí)用新型是在樁基豎向靜荷載試驗(yàn)中運(yùn)用大氣壓作用原理，快捷有效地獲得巨大的試驗(yàn)荷載。不僅成本低、效率高，而且避免了堆載材料的獲取、運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題，節(jié)省了大量人力和物力，符合節(jié)能環(huán)保的要求。[0031] 實(shí)施例2，參照附圖5-6。 本實(shí)施例中所述頂蓋結(jié)構(gòu)22外圍周邊設(shè)有掛板23，所述掛板上端連接于所述頂蓋結(jié)構(gòu)的邊緣部位，使帶有掛板的頂蓋結(jié)構(gòu)能罩住所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)21，所述掛板的底面要低于所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)的頂面，從而使所述頂蓋結(jié)構(gòu)22、掛板23和所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)21形成密閉空間。所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)的頂部與頂蓋結(jié)構(gòu)的底部之間相距一定距離，掛板下端與地面之間也相應(yīng)地相距一定距離，使試驗(yàn)中頂蓋結(jié)構(gòu)有足夠的下降空間。 所述位移測(cè)量器可采用一個(gè)或多個(gè)，本實(shí)施例采用對(duì)稱設(shè)置的2個(gè)位移測(cè)量器，取其平均值，可以更準(zhǔn)確的測(cè)量試樁的沉降數(shù)值。本實(shí)施例其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，圖5和圖6中的附圖標(biāo)號(hào)與實(shí)施例1中的附圖標(biāo)號(hào)代表的意思相同。
權(quán)利要求一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，其特征在于它包括靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)、抽真空裝置和顯示裝置；所述靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)包括側(cè)壁結(jié)構(gòu)和可升降的頂蓋結(jié)構(gòu)；所述靜荷載試驗(yàn)裝置還設(shè)有覆蓋于靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)外的罩膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述罩膜的周邊埋 入地下。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述顯示裝置包括 控制臺(tái)和由控制臺(tái)控制的壓力傳感器和位移測(cè)量器。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述壓力傳感器設(shè) 于所述頂蓋結(jié)構(gòu)中心部位下方。
5. 如權(quán)利要求3所述的一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述位移測(cè)量器包 括位移傳感器和固定于地面的參照物。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述頂蓋結(jié)構(gòu)下方 設(shè)有可控制頂蓋結(jié)構(gòu)升降的千斤頂。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)和頂 蓋結(jié)構(gòu)是可分塊拆裝的。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述頂蓋結(jié)構(gòu)外圍 周邊設(shè)有掛板，所述頂蓋結(jié)構(gòu)、掛板和所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)形成密閉空間。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種樁基豎向靜荷載試驗(yàn)裝置，它包括靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)、抽真空裝置和顯示裝置；靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)包括側(cè)壁結(jié)構(gòu)和可升降的頂蓋結(jié)構(gòu)；靜荷載試驗(yàn)裝置還設(shè)有覆蓋于靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)外的罩膜。本實(shí)用新型通過(guò)在靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)外覆蓋罩膜，在大地上形成密閉的可壓縮空間，通過(guò)抽真空裝置改變密閉的可壓縮空間中的真空度，而產(chǎn)生對(duì)靜荷載加載支撐機(jī)構(gòu)的不同大氣壓力，并通過(guò)可升降的頂蓋結(jié)構(gòu)收集內(nèi)外壓差所產(chǎn)生的壓力，形成試驗(yàn)要求的集中荷載，傳遞到樁頂，從而起到樁基試驗(yàn)的加載作用，試驗(yàn)所加載的荷載大小可從顯示裝置中讀取。從而使樁基荷載試驗(yàn)的加載更快捷，更安全，而且成本低廉，適用性廣泛。
文檔編號(hào)E02D33/00GK201459775SQ20092012249
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
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