專利名稱：近海單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種近海樁基水平承載力加載裝置，特別是一種近海大直徑單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置，主要用于適用于土木工程、港口通航工程、海洋巖土工程和海洋樁基工程等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近海構(gòu)筑物單樁基礎(chǔ)是樁承基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中既簡單又常用的一種形式，它主要承受結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)自重、風(fēng)以及海浪等荷載作用，在近海淺水域較為適用。隨著海洋平臺和近海風(fēng)電的大力建設(shè)和發(fā)展，近海構(gòu)筑物上部結(jié)構(gòu)形式和規(guī)模越來越復(fù)雜，單樁基礎(chǔ)直徑也越來越大，在近海樁基復(fù)雜的受力條件下，近海樁基水平抗側(cè)性能尤其重要，是控制地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性的重要因素，故近海大直徑單樁水平承載力測試應(yīng)引起足夠重視。目前近海單樁基礎(chǔ)承載力測試面臨了很多難題。對于近海多樁基礎(chǔ)，進(jìn)行承載力測試時(shí)可以借助同一承臺下的其他工程樁作為反力裝置，前提是工程樁數(shù)量足夠多，這樣反力充分分擔(dān)，不會造成工程樁及樁周土的過大變形，影響工程樁正常運(yùn)行時(shí)的受力特性。但是對于單樁基礎(chǔ)，特別是大直徑的單樁基礎(chǔ)，其抵抗水平力能力較強(qiáng)，承載力測試時(shí)需施加較大的水平反力，周邊又無可利用的加載條件，給樁基測試帶來了很大的困難，必須專門設(shè)置反力結(jié)構(gòu)，但其承載能力和作用方向上的剛度一般應(yīng)大于試驗(yàn)樁的1.2倍，測試難度和成本較大。如在試樁一側(cè)打入一定數(shù)量豎直向的大直徑樁，當(dāng)進(jìn)行水平承載力測試時(shí)，只能靠打入樁的樁身材料剛度提供，這就要求樁身直徑較大，埋置較深，成本也較高。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種近海單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置，以充分利用樁周土抗力和樁身材料抗彎剛度來提供水平反力，降低成本。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:近海單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置，其特征在于:它包括均勻分布于試樁一側(cè)的若干斜樁、同時(shí)架設(shè)于試樁和斜樁頂端的水平加載平臺，以及安裝于所述加載平臺上的壓力加載機(jī)構(gòu)；各斜樁底端均嵌入海底穩(wěn)定土層內(nèi)，頂端均伸至海平面以上且朝向試樁傾斜；所述壓力加載機(jī)構(gòu)一端與試樁剛性連接，另一端同時(shí)與各斜樁剛性連接。所述壓力加載機(jī)構(gòu)包括固定于試樁側(cè)壁上的支座，該支座上依次連接千斤頂和主橫梁，其中主橫梁另一端剛性連接有若干根以該剛性連接點(diǎn)為中心呈輻射狀布置的副橫梁，各副橫梁另一端與斜樁一一對應(yīng)剛性連接；所述主橫梁的軸線通過試樁的軸線，各副橫梁的軸線通過與之連接的斜樁的軸線。所述斜樁樁頂中心到試樁樁身的距離大于2m。本實(shí)用新型的有益效果是:在試樁一側(cè)布置若干根剛性短斜樁，同時(shí)在斜樁與試樁之間布置壓力加載機(jī)構(gòu)，使得水平反力由樁周土抗力和樁身材料剛度共同承擔(dān)，從而有效減少樁身材料用量和樁體埋深，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，在近海樁基水平承載力測試中有廣泛的應(yīng)用空間，同時(shí)在海上試樁技術(shù)領(lǐng)域具有重要的工程意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值；此外，多根斜樁可共同分擔(dān)水平反力，從而確保了足夠的加載能力。

圖1是本實(shí)用新型的立面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的細(xì)部結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)施例包括均勻分布于試樁I 一側(cè)的若干斜樁2 (本例斜樁數(shù)量為三根)、同時(shí)架設(shè)于試樁I和斜樁2頂端的水平加載平臺3，以及安裝于所述加載平臺3上、用于連接試樁I和斜樁2的壓力加載機(jī)構(gòu)4 ;所述壓力加載機(jī)構(gòu)4 一端與試樁I剛性連接，另一端同時(shí)與各斜樁2剛性連接，通過壓力加載機(jī)構(gòu)4將斜樁2提供的水平反力作為加載力，進(jìn)行樁基水平承載力測試。所述斜樁2的傾斜角度、長度和直徑通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定，并且斜樁2樁頂中心到試樁I樁身的距離大于2m，以保證水平加載平臺3和壓力加載機(jī)構(gòu)4有足夠的安裝空間；各斜樁2頂端均位于海平面9以上且朝向試樁I傾斜，底端依次穿過泥面10和軟土層11后，嵌入海底穩(wěn)定土層12內(nèi)，水平反力可以通過發(fā)揮樁側(cè)摩阻力和樁端阻力進(jìn)行施加。所述壓力加載機(jī)構(gòu)4包括固定于試樁I側(cè)壁上的支座4-1 (用于保證試樁受力均勻)，該支座上依次連接千斤頂4-2和主橫梁4-3，其中主橫梁4-3另一端剛性連接有若干根副橫梁4-4，各副橫梁4-4按照斜樁2分布位置、以前述剛性連接點(diǎn)為中心呈輻射狀布置，各副橫梁4-4另一端與斜樁2 —一對應(yīng)剛性連接；所述主橫梁4-3的軸線通過試樁I的軸線，各副橫梁4-4的軸線通過與之連接的斜樁2的軸線。本例水平承載力加載裝置的具體布置步驟如下:a、首先經(jīng)過計(jì)算，確定斜樁2的入土位置和沉樁深度，然后在預(yù)定的樁位進(jìn)行斜樁2沉樁施工，將預(yù)制的斜樁2按照一定角度沉至設(shè)計(jì)深度，斜樁2底端嵌入力學(xué)性能良好的粉質(zhì)砂土層或硬質(zhì)黏土層等穩(wěn)定土層12中，以充分發(fā)揮斜樁2樁側(cè)摩阻力和樁端阻力，可采用靜壓或錘擊依照特殊的斜樁施工工藝進(jìn)行，并依次進(jìn)行多根斜樁2的施工安裝。b、斜樁2設(shè)置完畢后，在斜樁2頂部和試樁I頂部安裝水平加載平臺3，在水平加載平臺3上進(jìn)行壓力加載機(jī)構(gòu)4的安裝。首先將副橫梁4-4與斜樁2進(jìn)行連接安裝，保證各副橫梁4-4軸線與對應(yīng)斜樁2的軸線在相交在同一個(gè)平面內(nèi)，不會由于偏心距過大而發(fā)生破壞；各副橫梁4-4另一端相交于一個(gè)節(jié)點(diǎn)，可采用焊接方式連接，節(jié)點(diǎn)應(yīng)保證足夠的剛度和強(qiáng)度，以免產(chǎn)生過大變形或發(fā)生強(qiáng)度破壞。C、之后在各副橫梁4-4的相交點(diǎn)處安裝主橫梁4-3，再進(jìn)行千斤頂4_2的安裝，在千斤頂4-2與試樁I接觸處安置一支座4-1，以保證千斤頂4-2作用力水平通過試樁I樁身軸線，且傳力均勻。在所有測試 系統(tǒng)安裝完成之后，即可開展樁基水平承載力的測試工作。
權(quán)利要求1.一種近海單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置，其特征在于:它包括均勻分布于試樁(I)一側(cè)的若干斜樁(2)、同時(shí)架設(shè)于試樁(I)和斜樁(2)頂端的水平加載平臺(3)，以及安裝于所述加載平臺(3)上的壓力加載機(jī)構(gòu)(4);各斜樁(2)底端均嵌入海底穩(wěn)定土層(12)內(nèi)，頂端均伸至海平面(9)以上且朝向試樁(I)傾斜；所述壓力加載機(jī)構(gòu)一端與試樁(I)剛性連接，另一端同時(shí)與各斜樁(2)剛性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近海單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置，其特征在于:所述壓力加載機(jī)構(gòu)(4)包括固定于試樁(I)側(cè)壁上的支座(4-1)，該支座上依次連接千斤頂(4-2)和主橫梁(4-3)，其中主橫梁(4-3)另一端剛性連接有若干根以該剛性連接點(diǎn)為中心呈輻射狀布置的副橫梁(4-4)，各副橫梁(4-4)另一端與斜樁(2) —一對應(yīng)剛性連接；所述主橫梁(4-3)的軸線通過試樁(I)的軸線，各副橫梁(4-4)的軸線通過與之連接的斜樁(2)的軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的近海單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置，其特征在于:所述斜樁(2)樁頂中心到試樁(·I)樁身的距離大于2m。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種近海單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置。本實(shí)用新型的目的是提供一種近海單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置，以充分利用樁周土抗力和樁身材料抗彎剛度來提供水平反力，降低成本。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是近海單樁基礎(chǔ)水平承載力加載裝置，其特征在于它包括均勻分布于試樁一側(cè)的若干斜樁、同時(shí)架設(shè)于試樁和斜樁頂端的水平加載平臺，以及安裝于所述加載平臺上的壓力加載機(jī)構(gòu)；各斜樁底端均嵌入海底穩(wěn)定土層內(nèi)，頂端均伸至海平面以上且朝向試樁傾斜；所述壓力加載機(jī)構(gòu)一端與試樁剛性連接，另一端同時(shí)與各斜樁剛性連接。本實(shí)用新型適用于土木工程、港口通航工程、海洋巖土工程和海洋樁基工程等領(lǐng)域。
文檔編號E02D33/00GK203145066SQ20132009216
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者狄圣杰, 汪明元, 張琳, 杜文博 申請人:中國水電顧問集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院