复合气压式静压桩施工装置以及基桩静载试验方法与流程

本发明涉及一种复合气压式静压桩施工装置。本发明还涉及一种采用上述复合气压式静压桩施工装置进行基桩静载试验方法。

背景技术：

传统气压式静压桩包括气压盖和静压顶杆，气压盖配置抽真空装置，抽真空装置对气压盖抽真空后，使气压盖内外行成气压差，导致气压盖在大气压力作用下向下沉降，并带动静压顶杆向下顶动静压桩体，促使静压桩体在大气压力作用下被压入土体预定位置。但是气压盖受大气压向下沉降时，下沉的方向并非完全准确，经常出现偏斜，导致静压桩桩体下沉的方向并非竖直，导致桩体施工质量出现缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够确保静压桩桩体下沉方向保持竖直的复合气压式静压桩施工装置。本发明还提供了一种采用复合气压式静压桩施工装置进行基桩静载试验方法。

本发明所采用的技术方案是：复合气压式静压桩施工装置，包括基架、加载架、静压顶杆和气压盖，所述气压盖下部插入土体中，基架中央带有中央导向孔，所述静压顶杆穿过中央导向孔顶在静压桩桩体上，所述静压顶杆上部套接有所述加载架，加载架向下压在静压顶杆上，所述基架上围绕静压顶杆设置有导向杆，所述加载架上带有与所述导向杆匹配的导向套孔，导向套孔套接在导向杆上，所述气压盖上带有吊索，吊索向上吊在所述加载架上，所述气压盖在加载架上的加载实现加载力平衡并可使静压顶杆竖向向下沉降，所述气压盖下部插入土体中，所述气压盖上部形成气腔，所述气压盖上带有抽气口，抽气口与抽真空装置连接。

本发明还提供了一种采用上述复合气压式静压桩施工装置进行基桩静载试验方法，包括a、将气压盖打设入土体中，对气压盖做气密封处理；b、将基架搭设在施工区域，所述中央导向孔对准预定的静压桩桩体搭设位置，将静压桩桩体竖向插入所述中央导向孔进入土体浅层；c、将所述加载架的导向套孔套接在所述导向杆上，将静压顶杆穿过所述加载架和所述基架的中央导向孔并顶在所述静压桩桩体上；d、采用吊索竖向连接所述气压盖和所述加载架，所述抽真空装置通过管道与所述气压盖的抽气口连接；e、在气压盖上设置位移传感器和压力传感器，气压盖与所述抽真空装置之间的管道上设置有单向阀，单向阀单向导通所述抽真空装置与气压盖的方向；f、启动抽真空装置促使气压盖内部的气腔形成相对真空，所述气压盖在大气压作用下向下沉降，并通过吊索和加载架向下压静压顶杆，由静压顶杆向下压迫静压桩桩体并促使其进入土层预定深度，通过统计所述压力传感器和位移传感器的数值计算和分析气压盖内部压力、气压盖内部压力保持时间与所述气压盖的位移之间的关系。

本发明具有以下效果：1、复合气压式静压桩施工装置带有的基架设置于地面上可起到稳定整个装置的作用；2、分别配置加载架和基架后，使气压盖的吊索可垂直向下拉动静压顶杆，减少了力的传递过程中的损耗，相比吊索斜向直接连接在静压顶杆上的结构本专利中的通过加载架向静压顶杆竖向垂直施压的结构可增加大气压力的有效下压距离；3、静压顶杆依次穿过加载架和基架上的中央导向孔，促使静压顶杆得到竖向稳定导向，而加载架的导向套孔套接在基架的导向杆的结构可增进加载架上下移动的稳定性和顺利程度，通过上述导向结构可确保静压顶杆和加载架垂直方向移动，可进一步提升加载效果；4、通过测试静压桩施工装置在外加负载的情况下的抽真空装置内部压力、施加的负载质量值、抽真空装置内部压力和负载保持时间与所述气压盖的位移之间的关系，有利于预算工期，选择最佳的抽真空装置内部压力，选择最佳负载值，最佳组合方法。

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明第一种实施例提供的复合气压式静压桩施工装置的结构示意图。

图2为图1中的基架的结构平面示意图。

图3为图1中的加载架的结构平面示意图。

图4为本发明第二种实施例提供的复合气压式静压桩施工装置的气压盖的分布结构示意图。

具体实施方式

参照图1、2、3所示，本发明第一种实施例提供的复合气压式静压桩施工装置，包括基架1、加载架2、静压顶杆3和气压盖4，所述气压盖4下部插入土体中，基架1中央带有中央导向孔5，所述静压顶杆3穿过中央导向孔5顶在静压桩桩体11上，所述静压顶杆3上部套接有所述加载架2，加载架2向下压在静压顶杆3上，所述基架1上围绕静压顶杆3设置有导向杆6，所述加载架2上带有与所述导向杆6匹配的导向套孔7，导向套孔7套接在导向杆6上，所述气压盖4上带有吊索8，吊索8向上吊在所述加载架2上，所述气压盖4在加载架2上的加载实现加载力平衡并可使静压顶杆3竖向向下沉降，所述气压盖4下部插入土体中，所述气压盖4上部形成气腔，所述气压盖4上带有抽气口，抽气口与抽真空装置9连接。在本实施例中，所述基架1上围绕静压顶杆3均匀设置有三根所述导向杆6，所述加载架2上对应设置有三个所述导向套孔7，所述基架1中央带有导向套管10，导向套管10套接在所述静压顶杆3上，三套以上的导向套管7和导向杆6可确保稳定导向。

参照图1所示，在上述第一种实施例的基础上，为了增加静压压力，加快静压桩桩体11沉降速度，所述加载架2中央带有中央套管12，所述静压顶杆3上带有环形凸台13，所述中央套管12套接在静压顶杆3上部且支承在所述环形凸台13上，所述中央套管12上套接有静压加载块14。

参照图4所示，本发明第二种实施例与第一种实施例基本相同，其区别仅在于：所述气压盖4有多个，气压盖4围绕所述静压顶杆3均匀分布，每个气压盖4的抽气口配置有电磁阀以控制抽气口的通断，所述静压顶杆3上设置有平衡感应装置15，平衡感应装置15和所述电磁阀均与plc连接，所述平衡感应装置15感应到静压顶杆3向一侧偏斜时即向偏斜方向相对侧的所述气压盖4的电磁阀发出电信号促使其关闭或者缩小通过口径以纠正偏斜。

参照图1、2、3所示，本发明还提供了一种采用上述复合气压式静压桩施工装置进行基桩静载试验方法，包括a、将气压盖4打设入土体中，对气压盖4做气密封处理；b、将基架1搭设在施工区域，所述中央导向孔5对准预定的静压桩桩体11搭设位置，将静压桩桩体11竖向插入所述中央导向孔5进入土体浅层；c、将所述加载架2的导向套孔7套接在所述导向杆6上，将静压顶杆3穿过所述加载架2和所述基架1的中央导向孔5并顶在所述静压桩桩体11上；d、采用吊索8竖向连接所述气压盖4和所述加载架2，所述抽真空装置9通过管道与所述气压盖4的抽气口连接；e、在气压盖4上设置位移传感器16和压力传感器17，气压盖4与所述抽真空装置9之间的管道上设置有单向阀，单向阀单向导通所述抽真空装置9与气压盖4的方向；f、启动抽真空装置9促使气压盖内部的气腔形成相对真空，所述气压盖4在大气压作用下向下沉降，并通过吊索8和加载架2向下压静压顶杆3，由静压顶杆3向下压迫静压桩桩体11并促使其进入土层预定深度，通过统计所述压力传感器17和位移传感器16的数值计算和分析气压盖4内部压力、气压盖4内部压力保持时间与所述气压盖4的位移之间的关系。

参照图1、2、3所示，为了测试静压桩施工装置在外加负载的情况下的抽真空装置内部压力、施加的负载质量值、抽真空装置内部压力和负载保持时间与所述气压盖的位移之间的关系，所述加载架2中央带有中央套管12，所述静压顶杆3上带有环形凸台13，所述中央套管12套接在静压顶杆3上部且支承在所述环形凸台13上，采用吊装设备将静压加载块14吊装并套接在所述中央套管12上，统计分析所述中央套管12上的静压加载块14的质量、静压持续时间和所述气压盖4的位移之间的关系。