专利名称：不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，特别涉及一种不带尖头反拱曲面Y(X)形异形桩避免桩偏心受压竖向静载荷试验桩头套箍装置。
背景技术：
普通圆形桩具有向外凸的曲面(正拱曲面)，而Y (X)形振动沉管灌注桩(以下简称为Y (X)形桩)改变了桩“非圆即方”的传统理念，派生于传统圆形沉管灌注桩，但具有向里凹的曲面(反拱曲面)，可分为带尖头和不带尖头2种类型，需要采用普通沉管灌注桩的施工设备，并在工艺上适当调整，是具有我国自主知识产权的新颖技术。根据等截面异形周边扩大原理，Y (X)形桩利用等截面非圆形桩的侧表面积增加，进而增加桩侧摩阻力的原理，不仅具有传统沉管灌注桩的优点，而且节约造价20% 25%。随着我国城际快(高)速铁路和高速公路拓宽等工程建设的开展，Y (X)形桩在适宜的地质条件下具有较好的技术经济效益。静载荷试验是国内外桩基承载力检测方法中最直接、最基本、可靠度最高、应用最广泛的方法。在进行静载荷试验时易出现以下问题导致承载力和沉降数据不准确(1)容易出现千斤顶的合力中心与桩轴线不重合，桩体受力出现偏心受压的情况；(2)由于桩的顶面倾斜不平整等因素，承压板在安装及试验过程中易出现不水平，从而导致承压板上的百分表测杆的滑移及读数不准确。目前Y(X)形异形桩承载力的检测仍主要采用静载荷试验进行，更易出现难于定位桩中心及出现偏心受压的情况，导致静载荷试验数据不能真实的反应桩的实际承载性能或在较小荷载下桩即被压断，静载荷试验无法顺利开展。目前反拱曲面Y(X)形异形桩静载荷试验工程实践中还没有一种行之有效的方法来防止加载偏心，亟需寻求一种技术措施解决目前存在的问题。
实用新型内容为了克服以上的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种不带尖头Y(X)形异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，克服静载荷试验难于定位桩中心及出现偏心受压的情况，提高静载荷试验的准确性。受混凝土充盈及地质条件影响，由于现场实际桩成形与设计截面会存在差别，及可能出现的实际截面形状的局部不规则性，导致桩中心难于精确定位， 但本实用新型与传统静载荷试验方式相比，对桩中心定位的精度已满足工程要求。本实用新型是通过以下技术方案实现的不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，包括固定在一起的水平固定板以及竖向护板，竖向护板上开孔，固定板和承压板活动连接，承压板上与水平固定板的相应位置开滑动槽。前述的不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，水平固定板与竖向护板之间设置加固斜撑。前述的不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，滑动槽为矩形， 且承压板上滑动槽的长边方向中心线通过异形桩对称轴线，一短边与Y (X)形桩开弧端重合，水平固定板上滑动槽长边方向中心线与水平固定板长边方向中心线重合。 前述的不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，竖向护板的孔上同中心地设置固定垫片，孔以及固定垫片设置内螺纹。前述的不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于承压板上设置调平角螺旋，中心放置水平仪。桩头套箍装置的使用过程如下试验桩桩头开挖，在桩头铺一层细砂，将承压板同中心地放置在桩头上，然后放置焊接在一起的水平固定板和竖向护板，根据Y (X)形桩设计尺寸沿螺栓滑动槽的方向调整水平固定板和竖向护板的位置，调整好后初步旋紧滑动槽固定螺栓，将水平固定板与承压板固定在一起，再借助固定螺栓固定竖向护板与桩头，根据水平仪气泡对各固定螺栓进行调整，完成桩头套箍装置的安装。本实用新型能够避免不带尖头反拱曲面Y(X)形异形桩静载荷试验中偏心受压， 使百分表准确量测桩的竖向变形，从而保证了静载荷试验数据的准确性，同时本装置可随Y (X)形桩实际打设尺寸与设计尺寸的偏差进行调节。
图1——本实用新型的不带尖头反拱曲面Y形桩桩头套箍装置的结构示意图；图2——本实用新型不带尖头反拱曲面X形桩桩头套箍装置的结构示意图；图3——本实用新型水平固定板和平面竖向护板连接关系示意图。
中主要附图标记的说明1-Y形桩，1' -X形桩，2-水平固定板，3-调平角螺旋，4-螺栓滑动槽，5-固定螺栓，6-固定螺栓，7-竖向护板，8-水平仪，9-桩头承压板， 10-焊缝，11-斜撑，12-螺栓孔，13-固定垫片。
具体实施方式
以反拱曲面Y形桩某常用尺寸为实施实例带尖头反拱曲面Y形异形桩目前广泛应用尺寸之一为模板弧度=60°、外包圆半径、开弧间距S = 0.12m，选取该尺寸Y形桩设计桩头套箍装置的参数。图1是本实用新型的不带尖头反拱曲面Y形桩桩头套箍装置的结构示意图，图2 是本实用新型不带尖头反拱曲面X形桩桩头套箍装置的结构示意图，图3是本实用新型水平固定板和平面竖向护板连接关系示意图。参照图1-3所示，反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，包括固定在一起的水平固定板2以及竖向护板7，在水平固定板上设置螺栓滑动槽4，水平固定板与竖向护板之间设置斜撑11。竖向护板上开有螺栓孔5，桩头承压板上9对称布置螺栓滑动槽(位置、大小与水平固定板得滑动槽相同)，其滑动槽长边方向中心线通过反拱曲面Y(X)形异形桩对称轴线，一短边与Y形桩开弧端重合。滑动槽长边方向中心线与水平固定板长边方向中心线重合，且其中心线在水平面上投影重合。具体尺寸如下水平固定板2采用0. 15mX0. IlmX 12mm (长X宽X厚)的钢板制作，Y形桩采用3个水平固定板2，水平固定板2上开0. 05mX0. 025m的矩形滑动槽4，矩形槽长边方向中心线与水平固定板2长边方向中心线重合，一短边与水平固定板2重合。水平固定板2与竖向护板7之间设置斜撑11加固，斜撑采用长0.25m，直径26. 7mm，壁厚1.65mm的圆形钢管，一端呈45°夹角地焊接于水平固定板2的底面，另一端焊接于竖向护板7上。数量为2根，均勻地设置于水平固定板2与螺栓滑动槽4中间位置。桩头承压板9采用0. 9mX0. 9mX 12mm (长X宽X厚)方形钢板制作，承压板9 与水平固定板2通过螺栓5固定，螺栓是8. 8级及以上的M22X60高强六角螺栓，每个水平固定板上设置2个螺栓。承压板上呈正三角形布置3个调平角螺旋3，构成的三角形的中心位于Y形桩反拱曲面对称轴线上，且与承压板中心重合，承压调平角螺旋3中心距反拱曲面 最小距离为是承压调平角螺旋直径的1倍-1. 5倍。承压板上开固定螺栓滑动槽4，是 0. 05mX0. 025m的矩形槽，固定螺栓滑动槽4长边方向中心线通过Y形桩对称轴线，一短边与Y形桩开弧端重合。竖向护板7采用0.25mX0. IlmX 12mm (长X宽X厚)的矩形钢板制作，竖向护板开螺栓孔1个，孔径25mm，中心与竖向护板7中心重合。螺栓孔上设置同心固定垫片13， 固定垫片的半径为0.03m，厚度为12mm，材质为圆形钢板。螺栓孔12和固定垫片13均设置内螺纹，便于螺栓旋入。竖向护板与桩头的固定螺栓6，采用8. 8级及以上的M22X60高强六角螺栓。承压板中心位置处粘贴于水平仪8，水平仪采用25. 4mmX25. 4 mmX8mm尺寸方形万向水准泡。桩头套箍装置的使用过程如下试验桩桩头桩周开挖(TO. 5m深度，在桩头铺一层细砂，将承压板同中心地放置在桩头上，然后放置焊接在一起的水平固定板和竖向护板，根据Y (X)形桩设计尺寸沿螺栓滑动槽的方向调整水平固定板和竖向护板的位置，调整好后初步旋紧滑动槽固定螺栓，将水平固定板与承压板固定在一起，再借助固定螺栓固定竖向护板与桩头，根据水平仪气泡对各固定螺栓进行调整，完成桩头套箍装置的安装。
权利要求1.不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于包括固定在一起的水平固定板以及竖向护板，竖向护板上开孔，固定板和承压板活动连接，承压板上与水平固定板的相应位置开滑动槽。
2.根据权利要求1所述的不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于水平固定板与竖向护板之间设置加固斜撑。
3.根据权利要求1所述的不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于滑动槽为矩形，且承压板上滑动槽的长边方向中心线通过异形桩对称轴线，一短边与Y (X)形桩开弧端重合，水平固定板上滑动槽长边方向中心线与水平固定板长边方向中心线重合。
4.根据权利要求1所述的不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于竖向护板的孔上同中心地设置固定垫片，孔以及固定垫片设置内螺纹。
5.根据权利要求1所述的不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于承压板上设置调平角螺旋，中心放置水平仪。
专利摘要本实用新型涉及一种不带尖头反拱曲面异形桩竖向静载荷试验桩头套箍装置，其特征在于包括固定在一起的水平固定板以及竖向护板，竖向护板上开孔，孔上同中心地设置固定垫片，孔以及固定垫片设置内螺纹。固定板和承压板活动连接，承压板上与水平固定板的相应位置开矩形滑动槽，且承压板上滑动槽的长边方向中心线通过异形桩对称轴线，一短边与Y(X)形桩开弧端重合，水平固定板上滑动槽长边方向中心线与水平固定板长边方向中心线重合。水平固定板与竖向护板之间设置加固斜撑。承压板上设置调平角螺旋，中心放置水平仪。本实用新型解决静载荷试验过程中不带尖头反拱曲面异形桩桩中心定位困难、易出现偏心受压等问题。
文档编号E02D33/00GK202073130SQ201120151560
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者刘安远, 叶丰, 左殿军, 张世民, 朱浩东, 潘峰, 王新泉, 石刚传, 章健, 章劼, 魏新江 申请人:浙江大学城市学院