一种预制方桩抗拔静载试验装置的制作方法

本实用新型属于工程基桩检测领域，具体涉及一种应用在预制方桩竖向抗拔静载试验的装置。

背景技术：

随着科技的迅速发展，人们对环境保护的要求越来越多，而预制方桩作为一种预制构件，施工方便、环保、自身强度高，且由于其为实心桩体，能达到比预制管桩更高的抗剪能力，因此目前建设工程中抗拔桩一般采用方桩形式。无论是为设计单位提供科学可靠的设计依据，还是为工程的质量验收，单桩竖向抗拔静力载荷试验是测试竖向抗拔承载力最有效的手段，其特点是能科学、直观、精确地反映预应力管桩的竖向抗拔承载能力。由于预制方桩自身没有外露钢筋，无法与静载荷试验的主梁之间连接，所以预制方桩的单桩竖向抗拔试验难以实施。传统的预应力混凝土方桩抗拔试验装置是：将方桩顶部破除，使其露出主筋，再在主筋上焊接预应力钢筋，实体方桩的两侧、垂直于地面设有支撑架，支撑架的上端面依次承托着：横向钢梁、千斤顶、反力钢板，该预应力钢筋穿过反力钢板，并通过反力钢板上端面的锚固夹块,将反力钢板、千斤顶、横向钢梁固定成一体。该装置破坏了方桩桩头，不能准确的反映桩体真实桩长的承载力。

技术实现要素：

本实用新型是一种不破坏桩体的预制方桩抗拔静载试验装置。不仅结构简单，使用方便、快捷、操作性强，而且可重复利用，检测数据精确，降低了施工成本。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种预制方桩抗拔静载试验装置，包括夹板、锚具、锚盘、千斤顶、压力传感器、位移传感器，其特征是4块夹板分别设置在方桩的4个面且以方桩轴两两对称，对称的两块夹板之间用4根短对拉螺栓连接；钢丝绳一端穿过夹板的绳孔并通过锥形锚具紧固，钢丝绳另一端穿过主梁、锚盘通过锥形锚具紧固，千斤顶设置在主梁与锚盘之间并顶紧；

所述夹板由横板、竖板垂直连接呈t形，横板与竖板之间连接有加强板；横板等距离设置3个穿绳孔；

所述锚盘为一块正方形钢板，锚盘与方桩同心设置，锚盘上部预留孔洞与夹板引出的钢筋位置相互对应；预留孔洞内设置锥形锚具。

所述夹板、锚盘、主梁均采用钢板。

所述主梁由4块钢板平行设置，相邻钢板之间设置若干连接板，第n层连接板与第n+1层连接板错位；n≥1。

所述锥形锚具为圆柱状、内部为轴向锥度状的空间，在锥度状空间中匹配设有能够上下滑动的锥度锁块，该锥度锁块轴向等分成2至6块，其内部通孔面上带有齿牙结构，其表面带有沟槽，通过弹性钢丝圈箍成一个圆锥状的整体。

本实用新型使用方法：

（1）在试验桩对称两侧开挖两处1.5m×6m×0.3m的试验基槽，在槽内回填4:6厚级配砂石300mm,在距离管桩4倍桩径的两侧布置支墩，支墩上部放置网格型主梁，在主梁中心放置千斤顶。

（2）在方桩1左面、右面以方桩轴对称分别设置一块夹板2并用4个短对拉螺栓紧固，夹板内表面做磨砂处理。

（3）在方桩1前面、后面以方桩轴对称分别设置一块夹板2并用4个短对拉螺栓紧固，夹板内表面做磨砂处理。

（4）预应力钢丝绳5（4个方向，共12根）一端穿过夹板的穿绳孔并通过锥形锚具紧固，钢丝绳另一端穿过主梁、锚盘通过锥形锚具紧固。

钢丝绳分别穿过网格型主梁7后，围绕千斤顶9，穿过锚盘的预留孔洞内的锥形锚具6,将锚盘8、千斤顶9、钢梁7固定成一体。

（5）使用时，启动千斤顶7向上运动，预应力钢丝绳5就会被施加拉力，反力锚具8即会向上运动，但由于锥度锁块的作用会阻止反力方形锚具8向上滑动，这样即能对预制方桩产生向上的抗拔力，全自动静载荷仪器通过压力传感器记录千斤顶9的拉力值，通过4个设置在桩体上的位移传感器记录预制管桩上拔位移量，最终形成上拔力与位移的曲线，从而检测出实体方桩的抗拔承载力值。完成试验。

压力传感器与千斤顶通过数据线连接，位移传感器与和静载荷仪器连接。

本实用新型结构简单，使用方便、快捷、操作性强，而且可重复利用，检测数据精确，降低了施工成本。

附图说明

图1为本实用新型的装置安装结构图。

图2为t型夹板与螺丝端杆锚具连接示意图。

图3为网格型钢梁结构示意图。

图4为方形锚盘示意图。

图5为方形锚盘与锥形锁具连接示意图。

图中，1、方桩，2、夹板，3、短对拉螺栓，4、螺母，5、预应力钢筋，6、长对拉螺栓，7、主梁，8、锚盘，9、千斤顶，10、竖板，11、横板，12、加强板，13、穿绳孔。

具体实施方式

下面对本实用新型的工作过程做进一步说明。

图1中，一种预制方桩抗拔静载试验装置，包括网格型的主梁7，所述网格型的主梁7两端下方设有砼支墩，网格型主梁7中心上方设有千斤顶9，千斤顶9上方设有方形锚盘8。在方桩四个方向分别设置一块t型长方形夹板2，利用对拉螺栓3两两连接，通过螺母4将试验桩夹紧。从夹板引出的12根预应力钢丝绳5穿过网格型主梁7与方形锚盘8锁定，将网格型主梁7、千斤顶9、方形锚盘8固定成一体。

图2所示，所述夹板2由横板11、竖板10垂直连接呈t形，横板11与竖板10之间连接有加强板12；横板11等距离设置3个穿绳孔13；穿绳孔13内设置锥形锚具。

图4、图5所示，所述锚盘为一块正方形钢板，锚盘与方桩同心设置，锚盘上部预留孔洞与夹板引出的钢筋位置相互对应；预留孔洞内设置锥形锚具。

所述夹板、锚盘、主梁均采用钢板。

图3所示，所述主梁由4块钢板平行设置，相邻钢板之间设置若干连接板，第n层连接板与第n+1层连接板错位；形成网格型；n为≥1的正整数。

技术特征：

1.一种预制方桩抗拔静载试验装置，包括夹板、锚具、锚盘、千斤顶、压力传感器、位移传感器，其特征是4块夹板分别设置在方桩的4个面且以方桩轴两两对称，对称的两块夹板之间用4根短对拉螺栓连接；钢丝绳一端穿过夹板并通过锥形锚具紧固，钢丝绳另一端穿过主梁、锚盘通过锥形锚具紧固，千斤顶设置在主梁与锚盘之间并顶紧；所述夹板由横板、竖板垂直连接呈t形，横板与竖板之间连接有加强板；横板等距离设置3个穿绳孔；

所述锚盘为一块正方形钢板，锚盘与方桩同心设置，锚盘上部预留孔洞与夹板引出的钢筋位置相互对应；预留孔洞内设置锥形锚具。

2.根据权利要求1所述一种预制方桩抗拔静载试验装置，其特征是所述主梁由4块钢板平行设置，相邻钢板之间设置若干连接板，第n层连接板与第n+1层连接板错位；n≥1。

技术总结
一种预制方桩抗拔静载试验装置，属于工程基桩检测领域，包括夹板、锚具、锚盘、千斤顶，其特征是4块夹板分别设置在方桩的4个面且以方桩轴两两对称，对称的两块夹板之间用4根短对拉螺栓连接；钢丝绳一端穿过夹板并通过锥形锚具紧固，钢丝绳另一端穿过主梁、锚盘通过锥形锚具紧固，千斤顶设置在主梁与锚盘之间并顶紧。本实用新型结构简单，使用方便、快捷、操作性强，而且可重复利用，检测数据精确，降低了施工成本。

技术研发人员：王卫红;张小刚;康润明;丁晓峰;王覃;王威;郭利宏;宋娜;王顺
受保护的技术使用者：山西华晋岩土工程勘察有限公司
技术研发日：2020.01.15
技术公布日：2020.11.03