一种大吨位单桩抗拔试验系统及其应用方法技术方案

一种大吨位单桩抗拔试验系统，包括支撑墩、主钢梁、千斤顶、锚盘、锚拉组件和被测单桩；两个支撑墩以被测单桩中心对称设置，两个主钢梁的两端部均分别放置于两个支撑墩上端，两个主钢梁相对于支撑墩横向设置；每个主钢梁上承载有至少两个千斤顶，千斤顶以被测单桩中心为轴线对称设置，多个千斤顶支撑起锚盘；多个锚固孔以锚盘中心为基准，呈环形阵列的方式布置，锚固孔自上而下穿透锚盘；约束钢板上开设有约束孔，约束钢板放置于锚固孔上方，约束孔层叠于锚固孔上方，连接钢筋穿过约束孔，连接钢筋两侧的约束钢筋卡设于约束孔上，本发明专利技术的目的在于提出一种试验结果准确的大吨位单桩抗拔试验系统。

A large tonnage single pile pull-out test system and its application method

A large tonnage pile pullout test system, including supporting pier, main girder, Jack, anchor plate, anchor assembly and test of single pile; two supporting piers to be measured pile center are symmetrically arranged, both ends of the two main beams are respectively placed on the two supporting pier top two the main steel beam for supporting pier transversely arranged; each main beam carrying at least two jack, Jack in the measured single pile center is set as the axis of symmetry, a plurality of Jack anchor plate; a plurality of anchoring holes with anchor plate center as a benchmark, are arranged in an annular array, the anchor hole penetrating from top to bottom anchor plate the plate is provided with a constraint; constraint constraint is placed in the hole plate anchorage hole above the constrained hole laminated on the anchorage hole above the connection bar through hole connection of steel reinforced constraints, constraints on both sides of the clamped constraint on the hole, the invention The purpose of this paper is to put forward a high - tonnage single pile anti - pull-out test system with accurate test results.

【技术实现步骤摘要】
一种大吨位单桩抗拔试验系统及其应用方法
本专利技术涉及被测单桩检测
，特别是一种大吨位单桩抗拔试验系统。
技术介绍
被测单桩竖向抗拔静载试验检测是对工程中的桩进行一种试验检测的方法，以确定被测单桩竖向抗拔极限承载力；判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求；通过桩身内力及变形测试，测定桩的抗拔摩阻力。目前的大吨位单桩抗拔试验为了保证被测单桩的受力均匀，得到准确的试验结果，其采用的装置在组装方面较为复杂，导致工作效率低下；此外，由于试验系统的部件都有较大的质量，也不能为了提高效率而使用不稳定的试验结构，使试验存在安全隐患。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种试验结果准确的大吨位单桩抗拔试验系统。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种大吨位单桩抗拔试验系统，包括支撑墩、主钢梁、千斤顶、锚盘、锚拉组件和被测单桩；两个所述支撑墩以被测单桩中心对称设置，两个所述主钢梁的两端部均分别放置于两个支撑墩的上端，两个所述主钢梁相对于所述支撑墩横向设置；每个所述主钢梁上承载有至少两个所述千斤顶，所述千斤顶以被测单桩中心为轴线对称设置，多个所述千斤顶支撑起所述锚盘；所述锚盘呈箱体状，所述锚盘内部固定设有多块强化钢板，所述强化钢板均垂直焊接于所述锚盘上表面底部，所述强化钢板呈纵横交错的方式布置；多个所述锚固孔以锚盘的中心为基准，呈环形阵列的方式布置，所述锚固孔自上而下穿透所述锚盘；所述被测单桩内部设有钢筋笼，所述钢筋笼包括竖向设置的钢筋和环形框架，所述竖向设置的钢筋焊接于所述环形框架，使所述钢筋笼呈圆筒状，所述钢筋笼的钢筋露出于被测单桩上端的部分为钢筋露头；所述锚拉组件包括约束钢板和预制件，所述预制件包括约束钢筋和连接钢筋，不少于两根所述约束钢筋的侧面和连接钢筋的侧面呈对称状态焊接，所述被测单桩和连接钢筋均为竖向设置的钢筋；所述约束钢板上开设有约束孔，所述约束钢板放置于所述锚固孔上方，所述约束孔层叠于所述锚固孔上方，所述连接钢筋穿过所述约束孔和锚固孔，所述连接钢筋两侧的所述约束钢筋卡设于所述约束孔上。较佳地，所述被测单桩顶端露出的钢筋露头长度均不低于45cm，所述连接钢筋和所述钢筋露头相互焊接，焊缝自所述钢筋露头顶端向下延伸40cm。较佳地，所述支撑墩包括基座部和受力部，所述受力部位于所述基座部顶端；所述基座部为混凝土结构，所述受力部为钢筋混凝土结构，所述基座部和受力部为一体化结构；所述受力部包括不少于三层钢筋网，所述钢筋网之间的间距为8cm-10cm。进一步地，所述千斤顶固定安装于所述主钢梁，所述锚盘的底部设有对接位；所述对接位呈内凹状，所述千斤顶的工作端对准并约束于所述主钢梁底部的对接位。进一步地，所述锚盘两侧分别固定安装有两个吊钩。进一步地，所述支撑墩的受力部从下到上分为底座部和锥体部；所述底座部呈矩形体状，所述锥体部的截面由下往上呈逐渐收缩的梯形状。较佳地，所述支撑墩中的钢筋网使用8mm或10mm直径的钢筋；所述支撑墩的混凝土标号为C25。较佳地，所述锚固孔呈细长条状，所述锚固孔的长度大于连接钢筋直径的3倍，所述锚固孔的宽度为连接钢筋的1.5倍；所述约束钢板上开设有约束孔，所述约束孔和所述锚固孔的形状相同。较佳地，所述千斤顶包括顶盘、顶盘座、千斤顶本体和球头螺杆，所述的顶盘内部设有空腔，所述球头螺杆穿过所述顶盘和顶盘座安装于所述千斤顶本体；所述顶盘的下表面设有球面突起，所述顶盘座设有球窝，所述顶盘座的球面突起与所述顶盘座的球窝为球面配合，所述的顶盘座设有与球头螺杆相匹配的螺纹孔，所述顶盘除球面突起外的下表面与所述顶盘座除球窝外的上表面之间设有间隙，所述顶盘座的下部与千斤顶本体的工作端顶端固定连接；所述顶盘设有向下延伸的凸环；所述顶盘上表面设有上球窝，所述球头螺杆的球头容纳于所述上球窝，所述千斤顶上端固定安装有压簧，所述压簧套装于所述千斤顶本体的工作端，所述压簧上端固定于所述凸环下端面，所述压簧下端固定于所述千斤顶本体。一种应用上述试验系统的方法，包括如下步骤：a、制作支撑墩，以受验桩为中心，分别在受验桩两侧距离为1.5m，开挖4m×2m深度为0.25m的方形槽，浇筑标高为0.75m的支撑墩两个，两个支撑墩的内边线距离受验桩中心线的距离均为1.5m；b、安装试验系统，将试验系统中的主钢梁、千斤顶和锚盘安装完毕之后，根据预设的单桩抗拔力度和受验桩钢筋露头的数量，制作预制件；用预估总拉力除以连接钢筋的数量，得到每根钢筋所需要承受的拉力N；角焊缝的计算厚度H,乘以角焊缝的强度设计值F，用N除以该乘积，得到焊缝长度L；即L＝N/(2H×F)；确定了连接钢筋和被测单桩钢筋露头的焊缝长度，并且将约束钢筋和连接钢筋按照算得的焊缝长度焊接之后，即使用预制件的连接钢筋将被测单桩的钢筋露头按照算得的焊缝长度进行焊接；c、进行抗拔试验，千斤顶向上推动锚盘，在一定的时间内保持一定的推力，观察受验桩是否超过规定的位移量，超过则不合格；位移量在规定的范围内，则该受验桩合格。本专利技术的有益效果：本方案中的结构为金字塔状结构，支撑墩和主钢梁相对呈纵横设置结构，俯视图呈“井”字形结构，这种结构具有较佳的稳定性，构成了一个面状的承载结构，再者，本方案中，每个主钢梁上均承载有至少两个千斤顶，两个主钢梁上就安装有至少四个千斤顶，四个千斤可以均匀地支撑起锚盘，使锚盘能够竖向的升起，从而将千斤顶施加的拉力准确的传递出去；此外，锚盘中心呈环形阵列设置的锚固孔，这种结构保证了拉杆能够均匀且准确地将牵拉力施加到被测单桩；本方案首先保证了试验精度，再者，本方案的支撑墩、主钢梁、千斤顶、锚盘以及锚拉组件构成的试验系统，其部件少，在安装时更方便。此外，本方案的锚拉组件包括约束钢板和预制件，本方案的预制件可以批量生产，使其用于一个级别的单桩抗拔试验，预制件在使用时，上端是吊挂在约束钢板，预制件的约束钢筋着力于约束钢板，而连接钢筋焊接于被测单桩，通过计算公式，我们能够在保证安全载荷的范围内，尽可能的减少焊条的使用量，也提高了工作效率，采用焊接安装的方式，最大的好处就是在完成试验之后，将连接钢筋切断抽出，即完成拆除，使装置的拆解更方便。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的系统整体安装示意图；图2是本专利技术的一个实施例的抗拔试验整体结构俯视图；图3是本专利技术的一个实施例中锚拉组件的使用状态示意图；图4是本专利技术的一个实施例的支撑墩的端面结构示意图；图5是图3中B处的局部放大图；图6是图2中A处的局部放大图；图7是本专利技术的一个实施例的试验方法步骤示意图；图8是本专利技术的一个实施例的千斤顶的结构示意图；图9是图8中C处的局部放大图；图10是本专利技术的一个实施例的锚盘的俯视图；图11是本专利技术的一个实施例的锚盘内部的强化结构示意图。其中：支撑墩100、基座部110、底座部111、锥体部112、受力部120、主钢梁200、千斤顶300、顶盘310、顶盘座320、千斤顶本体330、球头螺杆340、凸环350、压簧360、锚盘400、锚固孔410、吊钩420、强化钢板430、锚拉组件500、约束钢板510、约束孔511、预制件520、约束钢筋521、连接钢筋522、被测单桩600、钢筋露头610。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。如图1-图6和图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：包括支撑墩、主钢梁、千斤顶、锚盘、锚拉组件和被测单桩；两个所述支撑墩以被测单桩中心对称设置，两个所述主钢梁的两端部均分别放置于两个支撑墩的上端，两个所述主钢梁相对于所述支撑墩横向设置；每个所述主钢梁上承载有至少两个所述千斤顶，所述千斤顶以被测单桩中心为轴线对称设置，多个所述千斤顶支撑起所述锚盘；所述锚盘呈箱体状，所述锚盘内部固定设有多块强化钢板，所述强化钢板均垂直焊接于所述锚盘上表面底部，所述强化钢板呈纵横交错的方式布置；多个所述锚固孔以锚盘的中心为基准，呈环形阵列的方式布置，所述锚固孔自上而下穿透所述锚盘；所述被测单桩内部设有钢筋笼，所述钢筋笼包括竖向设置的钢筋和环形框架，所述竖向设置的钢筋焊接于所述环形框架，使所述钢筋笼呈圆筒状，所述钢筋笼的钢筋露出于被测单桩上端的部分为钢筋露头；所述锚拉组件包括约束钢板和预制件，所述预制件包括约束钢筋和连接钢筋，不少于两根所述约束钢筋的侧面和连接钢筋的侧面呈对称状态焊接，所述被测单桩和连接钢筋均为竖向设置的钢筋；所述约束钢板上开设有约束孔，所述约束钢板放置于所述锚固孔上方，所述约束孔层叠于所述锚固孔上方，所述连接钢筋穿过所述约束孔和锚固孔，所述连接钢筋两侧的所述约束钢筋卡设于所述约束孔上。...

【技术特征摘要】
1.一种大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：包括支撑墩、主钢梁、千斤顶、锚盘、锚拉组件和被测单桩；两个所述支撑墩以被测单桩中心对称设置，两个所述主钢梁的两端部均分别放置于两个支撑墩的上端，两个所述主钢梁相对于所述支撑墩横向设置；每个所述主钢梁上承载有至少两个所述千斤顶，所述千斤顶以被测单桩中心为轴线对称设置，多个所述千斤顶支撑起所述锚盘；所述锚盘呈箱体状，所述锚盘内部固定设有多块强化钢板，所述强化钢板均垂直焊接于所述锚盘上表面底部，所述强化钢板呈纵横交错的方式布置；多个所述锚固孔以锚盘的中心为基准，呈环形阵列的方式布置，所述锚固孔自上而下穿透所述锚盘；所述被测单桩内部设有钢筋笼，所述钢筋笼包括竖向设置的钢筋和环形框架，所述竖向设置的钢筋焊接于所述环形框架，使所述钢筋笼呈圆筒状，所述钢筋笼的钢筋露出于被测单桩上端的部分为钢筋露头；所述锚拉组件包括约束钢板和预制件，所述预制件包括约束钢筋和连接钢筋，不少于两根所述约束钢筋的侧面和连接钢筋的侧面呈对称状态焊接，所述被测单桩和连接钢筋均为竖向设置的钢筋；所述约束钢板上开设有约束孔，所述约束钢板放置于所述锚固孔上方，所述约束孔层叠于所述锚固孔上方，所述连接钢筋穿过所述约束孔和锚固孔，所述连接钢筋两侧的所述约束钢筋卡设于所述约束孔上。2.根据权利要求1所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述被测单桩顶端露出的钢筋露头长度均不低于45cm，所述连接钢筋和所述钢筋露头相互焊接，焊缝自所述钢筋露头顶端向下延伸40cm。3.根据权利要求2所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述支撑墩包括基座部和受力部，所述受力部位于所述基座部顶端；所述基座部为混凝土结构，所述受力部为钢筋混凝土结构，所述基座部和受力部为一体化结构；所述受力部包括不少于三层钢筋网，所述钢筋网之间的间距为8cm-10cm。4.根据权利要求3所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述千斤顶固定安装于所述主钢梁，所述锚盘的底部设有对接位；所述对接位呈内凹状，所述千斤顶的工作端对准并约束于所述主钢梁底部的对接位。5.根据权利要求4所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述锚盘两侧分别固定安装有两个吊钩。6.根据权利要求5所述的大吨位单桩抗拔试验系统，其特征在于：所述支撑墩的受力部从下到上分为底座部和锥体部；所述底座部呈矩形体状，所述锥体部...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾国东，王佳，罗祖靠，周敏，曾天养，陈静，张龙，
申请(专利权)人：佛山市公路桥梁工程监测站，
类型：发明
国别省市：广东,44