用于基桩承载力静载试验的桩头伸出钢筋连接装置的制作方法

本发明属于基桩承载力静载试验技术领域，具体涉及一种适用于基桩承载力静载试验中的锚固桩或抗拔桩的桩头伸出钢筋连接装置。

背景技术：

桩基础是国内应用最为广泛的一种基础形式，其工程质量直接影响到上部结构的安全。基桩承载力静载试验是通过在试验桩桩顶逐级施加持续荷载，记录荷载、位移与时间的关系，从而分析、确定单桩的承载能力。因此基桩承载力静载试验是保证工程质量必不可少的技术手段。多数情况下基桩承载力静载试验分别放在设计和施工两个阶段，即施工前为设计提供依据，施工后的工程桩检测则为工程验收提供依据。

目前基桩静载试验普遍采用锚桩抗拔反力(即锚桩法)和堆重反力平台两种方式。对于锚桩法提供静载荷试验反力，现有技术中是通过焊接的方式连接锚桩桩身钢筋笼主筋于钢梁两端，这种连接方式不但焊接工作量大，试验平台搭设时间长，效率低，而且现场焊接质量难保证，可能会导致主次梁受力不对称，影响试验精度，严重的会造成试验平台失稳倾覆，因此亟待改进。

技术实现要素：

为了克服和避免现有技术中的不足之处，本发明提出一种用于基桩承载力静载试验的桩头伸出钢筋连接装置。本发明结构简单，构造合理，避免了桩头伸出钢筋焊接等繁琐的工序，现场安装和拆卸方便，提高了基桩试验平台搭设和拆卸的效率，保证了试验平台的稳定性。

为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于基桩承载力静载试验的桩头伸出钢筋连接装置，本装置包括设置在桩头处的转换连接器，所述转换连接器上设置有供桩头伸出钢筋穿过的通孔，所述桩头伸出钢筋的伸出在所述转换连接器上侧的部分形成夹持部，所述转换连接器上还设有用于和拉杆相配合的螺栓孔；本装置还包括固设在所述夹持部上的夹具。

优选的，所述转换连接器包括转换连接部件和垫板；所述转换连接部件包括同心设置且彼此相连的内环和外环，所述内环和外环之间设有转换通孔，所述外环的外侧设有拉杆连接部，所述螺栓孔设置在拉杆连接部处；所述垫板盖设在所述内环和外环的上侧，垫板上设有供桩头伸出钢筋伸出的垫板通孔；所述转换通孔和垫板通孔对应连通构成所述通孔；所述夹具设置在所述垫板的上部。

优选的，所述转换连接部件在内环和外环之间设置有若干连接肋板，所述连接肋板沿径向连接内环和外环，此若干连接肋板沿着环向均匀地布设在内环和外环之间，相邻连接肋板之间构成扇形的所述转换通孔。

优选的，所述垫板为圆环状，所述垫板上的垫板通孔与所述转换通孔一一对应设置。

优选的，所述拉杆连接部设置为两个，且两个拉杆连接部对称设置在外环的两侧。

优选的，所述夹具为自锁式夹具。

进一步优选的，所述垫板通孔为长圆形或卵圆形，且垫板通孔的长度方向沿着垫板的径向方向设置。

进一步优选的，所述拉杆连接部包括彼此固接的耳板和加强肋板；所述耳板的板面垂直于内环和外环的轴向，且耳板的一端与外环固定连接，另一端向远离外环的一侧延伸并悬置；所述加强肋板设置为板面彼此平行的若干个，加强肋板的板面垂直于所述耳板的板面，且加强肋板的板面与外环的轴向相平行，所述加强肋板的一端与外环固定连接，另一端沿着耳板的悬置方向延伸并悬置；所述螺栓孔开设在相邻的加强肋板之间。

优选的，所述螺栓孔开设在耳板的端部，且螺栓孔的朝向耳板端部的一侧为开口状。

本发明的有益效果在于：

1)本发明中的连接装置主要由转换连接器和夹具构成，使用时将所述转换连接器安置在桩头处，并使桩头伸出钢筋向上穿过所述转换连接器上的通孔，桩头伸出钢筋伸出在转换连接器上侧的部分形成夹持部，然后将夹具夹设在所述夹持部即可。由于夹具夹持在桩头伸出钢筋的夹持部，从而限制了转换连接器的移动，或者说，夹具与转换连接器相配合，使得本发明中的连接装置与基桩构成一个整体。由此，本发明避免了桩头伸出钢筋焊接等繁琐的施工工序，不但现场安装和拆卸较为方便，而且有益于试验结果精度的提高，同时提高了基桩试验平台搭设和拆卸的效率，也有效地保证了试验平台的安全稳定性。

2)本发明中的转换连接器由转换连接部件和垫板构成。所述转换连接部件一方面和垫板相配合构成与夹具的抵靠配合，另一方面则和拉杆相配合实现与横梁的连接。所述垫板则用于增大受力面积，从而有利于将荷载有效传递给下方的转换连接部件。本发明中的转换连接部件和垫板彼此配合，不但极大地简化了结构，而且使转换连接器作为一个整体构造更加合理，受力更加均匀。

3)本发明中的转换连接部件由内环、外环、连接肋板和拉杆连接部四部分构成。所述内环、外环为同心设置的筒状部件。所述连接肋板连接在内环、外环之间，从而相邻的连接肋板之间形成较大的扇形状的转换通孔，这种扇形状的转换通孔由于间隙较大，因此便于桩头伸出钢筋穿过，安装方便。本发明中的转换连接部件制作使用的钢材少，质量轻，造价较低且受力合理。

4)本发明中的垫板上开设有与扇形的转换通孔相对应的长圆形或卵圆形的垫板通孔，同样便于桩头伸出钢筋穿过，安装快捷方便；所述垫板通孔设置为长圆形或卵圆形不但可以减少钢材的用量，而且有利于减少应力集中现象，可以有效地提高垫板的使用寿命。

5)本发明中的拉杆连接部包括彼此固接的耳板和加强肋板；耳板和加强肋板彼此配合可以有效地提高结构强度。相邻的加强肋板之间的耳板上开设有供拉杆穿过的螺栓孔，所述螺栓孔开设在耳板的端部，且螺栓孔的朝向耳板端部的一侧为开口状。这种一侧带有开口的螺栓孔便于拉杆的安装和调节，正是由于拉杆沿着螺栓孔的长度方向位置可调，从而本发明减少了荷载梁偏心受力的情况，保证了主梁或次梁两端受力的对称性和试验平台的安全稳定性。

6)本发明中的夹具为自锁式夹具，具体来说，自锁式夹具由夹具本体和自螺纹式夹片组成，桩头伸出钢筋穿过环形垫板上的夹具本体后，向夹具本体中放入对应钢筋直径的夹片，当夹具本体受力后，夹片将紧紧地锁住桩头伸出钢筋，从而极大地提高了连接的牢固性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中的转换连接部件的俯视图。

图3为本发明中的转换连接器的俯视图。

图4为图3的仰视图。

图5为本发明的使用状态示意图。

图6为图5的左视图。

图中的标记含义如下：

1-内环2-外环3-连接肋板4-加强肋板5-耳板

6-螺栓孔7-夹具8-垫板9-桩头伸出钢筋10-桩头

11-拉杆12-横梁13-挡板14-主梁或次梁15-螺母

16-螺母垫片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～6所示，一种用于基桩承载力静载试验的桩头伸出钢筋连接装置，本装置包括设置在桩头10处的转换连接器，所述转换连接器上设置有供桩头伸出钢筋9穿过的通孔，所述桩头伸出钢筋9的伸出在所述转换连接器上侧的部分形成夹持部，所述转换连接器上还设有用于和拉杆11相配合的螺栓孔6；本装置还包括固设在所述夹持部上的夹具7。

如图1～6所示，所述转换连接器包括转换连接部件和垫板8；所述转换连接部件包括同心设置且彼此相连的内环1和外环2，所述内环1和外环2之间设有转换通孔，所述外环2的外侧设有拉杆连接部，所述螺栓孔6设置在拉杆连接部处；所述垫板8盖设在所述内环1和外环2的上侧，垫板8上设有供桩头伸出钢筋9伸出的垫板通孔；所述转换通孔和垫板通孔对应连通构成所述通孔；所述夹具7设置在所述垫板8的上部。

如图2、4所示，所述转换连接部件在内环1和外环2之间设置有若干连接肋板3，所述连接肋板3沿径向连接内环1和外环2，此若干连接肋板3沿着环向均匀地布设在内环1和外环2之间，相邻连接肋板3之间构成扇形的所述转换通孔。

如图3、4所示，所述垫板8为圆环状，所述垫板8上的垫板通孔与所述转换通孔一一对应设置。所述垫板通孔为长圆形或卵圆形，且垫板通孔的长度方向沿着垫板8的径向方向设置。

如图1～6所示，所述拉杆连接部设置为两个，且两个拉杆连接部对称设置在外环2的两侧。所述拉杆连接部包括彼此固接的耳板5和加强肋板4；所述耳板5的板面垂直于内环1和外环2的轴向，且耳板5的一端与外环2固定连接，另一端向远离外环2的一侧延伸并悬置；所述加强肋板4设置为板面彼此平行的若干个，加强肋板4的板面垂直于所述耳板5的板面，且加强肋板4的板面与外环2的轴向相平行，所述加强肋板4的一端与外环2固定连接，另一端沿着耳板5的悬置方向延伸并悬置；所述螺栓孔6开设在相邻的加强肋板4之间。

如图3、4所示，所述螺栓孔6开设在耳板5的端部，且螺栓孔6的朝向耳板端部的一侧为开口状。本实施例中每个拉杆连接部上开设有三个螺栓孔6，则整个装置共设有六个螺栓孔6。

如图1、4、5、6所示，所述夹具7为自锁式夹具。

下面结合附图对本发明的工作过程做进一步说明。

搭设试验平台时，先将锚固桩或抗拉桩的桩顶找平，桩头伸出钢筋9尽量调直，伸出长度不宜小于60cm，再将转换连接部件置于桩头10上，保证转换连接部件的水平和稳定，让桩头伸出钢筋9从转换连接部件的扇形状的转换通孔中穿出；再使环形垫板8的卵圆形的垫板通孔穿过桩头伸出钢筋9，并将环形垫板8放置于转换连接部件之上，转动环形垫板8使其上的卵圆形的垫板通孔与转换连接部件的扇形状的转换通孔对准；在每个卵圆形的垫板通孔穿出的桩头伸出钢筋9上套上自锁式夹具，并选择与钢筋直径匹配的夹片。吊装横梁12，横梁12上设有一侧开口的螺栓孔即u型螺栓孔，使横梁12两侧的u型螺栓孔与耳板5上的u型螺栓孔6在竖向对齐，在相对应的u型螺栓孔中卡入拉杆11，拧紧六角螺母15，使自锁式夹具7受力，至此安装工作完成。

当然，可根据试验桩的直径来制作相应直径的桩头伸出钢筋连接装置，一般一个桩头伸出钢筋连接装置可适用于多种直径的基桩，如制作内环500mm，外环1200mm的装置，则直径为600～1100mm的基桩均可以适用，不但经济适用，而且方便高效。