[實用新型]一種充氣式多級水囊加載試樁裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120189743.X
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN202139618U
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 王偉
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 王余糧

技術領域：

本實用新型屬于樁基礎單樁的承載力測試技術領域，具體是指一種充氣式多級水囊加載試樁裝置，涉及充氣式多級水囊加載、卸載。

背景技術：

軟土地區(qū)，當上部結構荷載較大時，由于地基變形和承載力的需要，通常采用樁基礎。由于地基土的不均勻性和復雜性，在樁基礎設計時首先要確定單樁承載力。實際工程中，靜載試驗是確定單樁承載力最為有效和常用的方法之一。靜載試驗時需要大量的堆載體，通常采用砂包或混凝土塊。這些堆載體存在兩個方面的缺點：（1）它們需要重型機械進行裝卸，加卸載時間較長且運輸成本較高；（2）當在深厚軟土地基上施工時，地表承載力低，可能導致運輸車難以進場，致使無法進行堆載試驗。

雖然有學者提出了采用水囊加載的方案，但其仍然存在水囊無法自行立起、邊角處應力集中、高度無法根據(jù)實際需要改變等缺點。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種充氣式多級水囊加載試樁裝置，本實用新型的加載試樁裝置能夠有效克服傳統(tǒng)砂袋、混凝土、水囊加載等加載方法的不足。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種充氣式多級水囊加載試樁裝置，其特征在于：包括支撐裝置、多級水囊、水囊充氣系統(tǒng)和水囊注水系統(tǒng)，其中：

支撐裝置安裝于千斤頂上，支撐裝置為上部開口的中空腔體，支撐裝置的底部安裝于千斤頂上，多級水囊置于支撐裝置的中空腔體內(nèi)；多級水囊包括底層、側(cè)壁，多級水囊的側(cè)壁設置有若干儲氣倉，水囊充氣系統(tǒng)與多級水囊的儲氣倉相連通，水囊充氣系統(tǒng)用于對多級水囊的儲氣倉充氣，多級水囊的儲氣倉充氣后，在多級水囊的中間形成一個圓柱形儲水腔；水囊注水系統(tǒng)與多級水囊的圓柱形儲水腔相連通，用于對多級水囊進行注水。

進一步地：

所述多級水囊的囊體材料采用具有防水、抗拉、抗剪性能的彈性材料制成。

多級水囊的側(cè)壁包括內(nèi)壁、外壁兩層，內(nèi)壁、外壁兩層之間沿高度方向通過若干隔氣層相連接，并通過隔氣層將側(cè)壁分割成多個獨立的環(huán)形儲氣倉，在每個儲氣倉上均設置有一個氣閥。

隔氣層的內(nèi)外側(cè)均整澆有起抗拉作用的環(huán)形高強纖維索。

在多級水囊的最下面一個儲氣倉中對稱設置四個自鎖式應急排水孔。

所述的支撐裝置包括墊塊、鋼梁、鋼底板、豎向圍護導架、頂層十字支撐；其中，鋼底板、豎向圍護導架安裝于鋼梁上，鋼梁安裝于千斤頂上方，在鋼梁的底部安裝有墊塊，鋼底板、豎向圍護導架和頂層十字支撐組成具有上部開口的中空腔體；該中空腔體固定于鋼梁上。

所述的鋼梁、鋼底板和豎向圍護導架之間通過螺栓連接，頂層十字支撐由兩根型鋼組成，兩根型鋼之間的交點處通過螺栓固定，豎向圍護導架設置有四根，組合安裝形成支撐裝置的側(cè)壁，頂層十字支撐與四根豎向圍護導架分別連接，頂層十字支撐與豎向圍護導架的連接處用螺栓固定。

鋼底板的底面為圓形，且?guī)в袌A弧形擋邊，每根豎向圍護導架的內(nèi)側(cè)設有若干條凹弧形卡口，多級水囊的底層為圓形，其大小和形狀與鋼底板底面相適配；多級水囊的側(cè)壁，充氣后呈若干條凸起的弧形，與豎向圍護導架內(nèi)側(cè)設有的若干條凹弧形卡口相契合。

水囊充氣系統(tǒng)包括充氣泵、柔性充氣管組成，柔性充氣管與充氣泵相連，儲氣倉的氣閥分別與柔性充氣管相連；

水囊注水系統(tǒng)包括水泵和柔性水管組成，柔性水管一方面與水泵相連，另一方面置于多級水囊充氣形成的圓柱形儲水腔內(nèi)。

本實用新型的試樁方法如下：

第一步，安裝支撐裝置，將鋼梁安裝于千斤頂上方，將鋼底板和豎向圍護導架安裝于鋼梁上，鋼梁、鋼底板和豎向圍護導架之間通過螺栓連接，將組成頂層十字支撐的兩根型鋼之間通過螺栓固定，頂層十字支撐與四根豎向圍護導架分別通過螺栓固定；鋼底板、豎向圍護導架和頂層十字支撐組成具有上部開口的中空腔體；

第二步，將未充氣的多級水囊放置于步驟一組裝成的中空腔體內(nèi)；

第三步，通過水囊充氣系統(tǒng)，由下及上逐級向多級水囊的儲氣倉中充氣并密封，使多級水囊逐級自行立起，并與鋼底板和豎向圍護導架緊密接觸并固定，充氣后，在多級水囊的中間形成一個圓柱形儲水腔；

第四步，通過水囊注水系統(tǒng)，向多級水囊的圓柱形儲水腔中注水至設計高度，供試樁加載使用；

第五步，試樁完畢后，通過水囊注水系統(tǒng)或者應急排水口排出圓柱形儲水腔的水體；

第六步，通過儲氣倉上的氣閥由上及下逐級放出儲氣倉中的氣體，然后將多級水囊折疊收起，以備下次使用。