豎直-水平向復合荷載下樁基礎靜載試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于樁基礎檢測【技術領域】，涉及一種豎直-水平向復合荷載下樁基礎靜載試驗裝置。所述包括千斤頂和千斤頂反力梁，豎直千斤頂一端與豎直千斤頂反力梁連接，另一端通過橡膠支座與樁基頂部連接；水平千斤頂一端與水平千斤頂反力梁連接，另一端與樁基垂直連接，樁基上設有水平和豎直位移測量件，水平位移測量件與水平千斤頂位于同一豎直平面。本實用新型設計巧妙，創(chuàng)造性地在豎直向荷載施加裝置與樁基之間加設可形變的橡膠支座，減小水平向荷載時對豎直向荷載的干擾，便于檢測基樁在復合荷載作用下的荷載變形特性和承載能力。
【專利說明】豎直-水平向復合荷載下粧基礎靜載試驗裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于樁基礎檢測【技術領域】，涉及一種豎直-水平向復合荷載下樁基礎靜載試驗裝置。

【背景技術】
[0002]樁基礎由于其本身具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻、便于機械化施工、適應性強等優(yōu)點，加之樁基礎還可以將上部較大的荷載傳遞到周圍土體和深層土體當中，因此樁基礎廣泛應用到高層建筑和橋梁工程中。為了保證樁基礎的質量和確保施工安全，施工之前一般會進行試樁，施工完成以后還必須進行抽查檢測，檢測內容包含樁基完整性檢測和粧基承載能力檢測等項目。
[0003]樁基承載能力檢測方法有高應變、靜載試驗等，其中靜載試驗的可靠性是最高的，一般會在各種條件允許情況下優(yōu)先采取。靜載試驗包括豎直向承載力測量和水平向承載力測量兩個方向。由于在樁基礎的服役期間，其受豎直向荷載的同時會受到地震或車輛(火車和汽車等)制動等影響而產生水平力，而在現(xiàn)有技術中，樁基承載能力的測試方法和裝置對樁基的豎直向承載力和水平向承載力的測量是分別進行的，不能反映樁基實際的受力狀態(tài)。因此如何提供一種樁基礎復合荷載作用下的靜載試驗裝置，以便測試復合荷載作用下樁基的荷載變形特性與承載能力是值得本領域技術人員關注的問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種豎直-水平向復合荷載下樁基礎靜載試驗裝置，本實用新型結構簡單，設計巧妙，便于檢測基樁在復合荷載作用下的荷載變形特性和承載能力，并且盡量減小復合荷載之間的相互干擾作用。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]豎直-水平向復合荷載下樁基礎靜載試驗裝置，包括千斤頂和千斤頂反力梁，豎直千斤頂一端與豎直千斤頂反力梁連接，另一端通過橡膠支座與樁基頂部連接；水平千斤頂一端與水平千斤頂反力梁連接，另一端與樁基垂直連接，樁基上設有水平和豎直位移測量件，水平位移測量件與水平千斤頂位于同一豎直平面。
[0007]優(yōu)選的，所述裝置還包括錨樁，錨樁與水平千斤頂反力梁垂直連接，所述豎直千斤頂反力梁包括水平設置的主梁和豎直設置的次梁，主梁與次梁垂直連接，次梁通過錨固件與錨樁連接，豎直千斤頂與豎直千斤頂反力梁的主梁垂直連接。
[0008]優(yōu)選的，所述的橡膠支座為方形，包括上底板和下底板，沿垂直于水平千斤頂?shù)姆较颍系装宓膬啥撕拖碌装宓膬啥碎窘?上底板與下底板之間設有滑板。
[0009]優(yōu)選的，所述滑板包括上、下設置的不銹鋼滑板和平行滑板，平行滑板由改性超高分子量聚乙烯材料制成。
[0010]優(yōu)選的，所述的位移測量件為位移千分表。
[0011 ] 使用上述裝置實現(xiàn)豎直-水平向復合荷載下樁基礎靜載試驗的方法，所述復合荷載分為水平向和豎直向，通過豎直放置的千斤頂和千斤頂反力梁對樁基施加豎直向荷載，豎直向荷載施加前將橡膠支座放于豎直放置的千斤頂與樁基之間；通過水平放置的千斤頂和千斤頂反力梁對樁基施加水平向荷載，樁基上設有位移測量件測量樁基的豎直向沉降位移與水平向位移，即得復合荷載靜載測量結果。
[0012]樁基的豎直向荷載通過豎直千斤頂施加，豎直千斤頂反力由豎直千斤頂反力梁的主梁和次梁提供，反力梁通過錨固件傳遞到樁基旁的錨樁，錨樁提供抗拔力。水平向荷載通過水平放置的千斤頂施加，反力梁將水平反力傳遞到錨樁上，因為樁基在水平向荷載作用下產生水平位移，會帶動豎直向荷載偏移，引起豎直向荷載加載裝置即豎直千斤頂和豎直千斤頂反力梁的傾覆失穩(wěn)。而本實用新型中，創(chuàng)造性地在豎直千斤頂與樁基之間加設通過自身形變而大大抵消水平向剪力的橡膠支座，使得豎直向荷載不會產生偏移，豎直向荷載加載裝置即豎直千斤頂和豎直千斤頂反力梁不會傾覆失穩(wěn)。
[0013]橡膠支座的上板和下板的榫接端面使得橡膠支座內部的不銹鋼滑板和平行滑板無法沿非水平向荷載方向進行滑動，只能沿平行于水平向荷載且垂直于豎直向荷載的方向滑動,而這種橡膠支座內部的滑動由橡膠支座整體的形變來體現(xiàn)，由于橡膠本身的高彈性性能，這種形變所產生的位移在整個系統(tǒng)中可以忽略不計。橡膠支座同時承受豎直向和水平向荷載，發(fā)揮高彈性橡膠的變形能力，可以大大減小水平向荷載時對豎直向荷載的干擾。
[0014]樁基受水平力時因為橡膠支座的隔離作用，豎直千斤頂及與豎直千斤頂連接的豎直向荷載施加裝置受到的水平向剪力很小，約為豎向荷載的0.03倍，這對于豎直向荷載的穩(wěn)定施加不會產生影響，加載過程中，測試水平向和豎直向的千斤頂壓力，同時通過豎直向和水平向的位移千分表測試樁基的豎直向沉降位移與水平向位移。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:方法簡單，設計巧妙，創(chuàng)造性地在豎直向荷載施加裝置與樁基之間加設橡膠支座，減小水平向荷載對豎直向荷載的干擾，便于檢測基樁在復合荷載作用下的荷載變形特性和承載能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為【具體實施方式】中豎直-水平向復合荷載下樁基礎靜載試驗裝置結構示意圖；
[0017]圖2為橡膠支座俯視圖；
[0018]圖3為橡膠支座的正視圖；
[0019]圖4為橡膠支座的側視圖剖面。

【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021 ] 如圖1-4所示，所述的豎直-水平向復合荷載下樁基礎靜載測量方法使用的裝置，包括千斤頂和千斤頂反力梁，豎直千斤頂4 一端與豎直千斤頂反力梁的主梁8垂直連接，另一端通過橡膠支座11與樁基I頂部連接；水平千斤頂5 —端與水平千斤頂反力梁6連接，另一端與樁基I垂直連接，樁基I上設有水平位移千分表2和豎直位移千分表3，水平位移千分表2與水平千斤頂5位于同一豎直平面，所述裝置還包括錨樁7，錨樁7與水平千斤頂反力梁6垂直連接，所述豎直千斤頂反力梁包括水平設置的主梁8和豎直設置的次梁9，主梁8與次梁9垂直連接，次梁9通過錨固件10與錨樁7連接，所述的橡膠支座11為方形，包括上底板12和下底板15，沿垂直于水平、豎直千斤頂?shù)姆较?，上底?2的兩端和下底板15的兩端榫接，上底板12與下底板15之間設有滑板，所述滑板包括上、下設置的不銹鋼滑板13和平行滑板14，平行滑板14由改性超高分子量聚乙烯材料制成。
[0022]樁基I的豎直向荷載通過豎直千斤頂4施加，豎直千斤頂4反力由豎直千斤頂反力梁的主梁8和次梁9提供，主梁8和次梁9通過錨固件10傳遞到樁基I旁的錨樁7，錨樁7提供抗拔力。水平向荷載通過水平放置的水平千斤頂5施加，水平千斤頂反力梁6將水平反力傳遞到錨樁7上，因為樁基I在水平向荷載作用下產生水平位移，會帶動豎直向荷載偏移，引起豎直向荷載加載裝置即豎直千斤頂4和豎直千斤頂反力梁的傾覆失穩(wěn)。而本實用新型中，創(chuàng)造性地在豎直千斤頂4與樁基I之間加設通過自身形變而大大抵消水平向剪力的橡膠支座11，使得豎直向荷載不會產生偏移，豎直向荷載加載裝置即豎直千斤頂4和豎直千斤頂反力梁的不會傾覆失穩(wěn)。
[0023]橡膠支座的上板12和下板15的榫接端面使得橡膠支座內部的不銹鋼滑板13和平行滑板14無法沿非水平向荷載方向進行滑動，只能沿平行于水平向荷載且垂直于豎直向荷載的方向滑動，而這種橡膠支座11內部的滑動由橡膠支座整體的形變來體現(xiàn)，由于橡膠本身的高彈性性能，這種形變所產生的位移在整個系統(tǒng)中可以忽略不計。橡膠支座11同時承受豎直向和水平向荷載，發(fā)揮高彈性橡膠的變形能力，可以大大減小水平向荷載時對豎直向荷載的干擾。
[0024]經測試，在豎直向荷載20000kN，水平向荷載2000kN ;橡膠支座滑移位移值±80mm，常溫下滑移摩擦系數(shù)小于0.03。
[0025]橡膠的摩擦系數(shù)為0.03左右，橡膠支座11水平滑移范圍可以達到±80mm，樁基I受水平力時因為橡膠支座11的隔離作用，豎直千斤頂4及與豎直千斤頂4連接的豎直向荷載施加裝置受到的水平向剪力為豎向荷載的0.03倍，加載過程中，測試水平向和豎直向的千斤頂壓力，同時通過豎直向位移千分表3和水平向的位移千分表2測試樁基I的豎直向沉降位移與水平向位移，所得豎直向沉降位移與水平向位移即為試驗數(shù)據。
【權利要求】
1.豎直-水平向復合荷載下樁基礎靜載試驗裝置，包括千斤頂和千斤頂反力梁，其特征在于，豎直千斤頂一端與豎直千斤頂反力梁連接，另一端通過橡膠支座與樁基頂部連接；水平千斤頂一端與水平千斤頂反力梁連接，另一端與樁基垂直連接，樁基上設有水平和豎直位移測量件，水平位移測量件與水平千斤頂位于同一豎直平面。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括錨樁，錨樁與水平千斤頂反力梁垂直連接，所述豎直千斤頂反力梁包括水平設置的主梁和豎直設置的次梁，主梁與次梁垂直連接，次梁通過錨固件與錨樁連接，豎直千斤頂與豎直千斤頂反力梁的主梁垂直連接。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的橡膠支座為方形，包括上底板和下底板，沿平行于水平千斤頂?shù)姆较?，上底板的兩端和下底板的兩端榫接，上底板與下底板之間設有滑板。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述滑板包括上、下設置的不銹鋼滑板和平行滑板，平行滑板由改性超高分子量聚乙烯材料制成。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的位移測量件為位移千分表。
【文檔編號】G01N3/08GK203939064SQ201420321653
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權日:2014年6月17日
【發(fā)明者】郭院成, 馮虎, 郜新軍, 張景偉, 李明宇 申請人:鄭州大學