[發明專利]用于混凝土管樁自平衡法測試的荷載箱

無效

• 申請號: 201210458011.5
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102953400A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 龔維明;戴國亮;薛國亞;楊超
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于樁基礎測試技術領域，涉及用于混凝土管樁自平衡法測試的荷載箱。

背景技術

普通混凝土樁的自平衡測樁法的主要裝置是一種經特別設計可用于加載的荷載箱，鋼套實心，在樁直徑方向靠近壁管處設有油缸及千斤頂。將荷載箱與鋼筋籠焊接成一體放入樁體后，澆搗混凝土成樁。試驗時，在地面上通過油泵加壓，隨著壓力增加，荷載箱將同時向上、向下發生變位，促使樁側阻力及樁端阻力的發揮。

混凝土管樁自平衡法測樁是針對管樁的特殊形式發展起來的一種測試方法，隨著管樁以其獨特的廣泛應用，管樁的測試也越來越重要。

由于普通混凝土樁的測試荷載箱內部實心，對于管樁測試而言，由于打樁過程中出現的擠土效應，導致其不能用于管樁的自平衡測試。經過改進，現有的管樁自平衡測試荷載箱外徑減小，以便能夠在打樁完畢和清除管內泥土沉渣后，能過通過吊裝的方式將荷載箱安裝至指定部位，荷載箱吊裝至指定部位后，需要與預埋在樁身平衡點位置的專用接頭連接，然后通過吊裝位移量測裝置至荷載箱專用接頭處進行測試。由于專用接頭的特殊構造要求致使該荷載箱的設計高度較普通混凝土荷載箱高不少，測試完成后需對荷載箱進行回收。與管樁焊接成整體沉樁，在測試前通過鉆孔或沖孔清除管樁內泥土，。該測試方法工序多，工期長，需根據樁徑制作專用接頭，該接頭制作時間長，且費用高昂，并且進行測試時可能出現荷載箱與專用接頭連接困難的狀況而導致測試無法進行。同時，回收后的荷載箱由于銹蝕等問題很難投入下一次測試，大大降低了其經濟效益。

發明內容

技術問題：本發明提供了一種無需清理樁壁沉渣、不用制作專用接頭、不影響管樁承載力，同時能夠節約費用、節省時間、測試方便的用于混凝土管樁自平衡法測試的荷載箱。

技術方案：本發明是一種用于混凝土管樁自平衡法測試的荷載箱，包括上下對稱設置的上環形鋼板和下環形鋼板，設置在上環形鋼板和下環形鋼板之間的液壓油缸、外環擋板和內環擋板，液壓油缸的數量至少為四個，并以上環形鋼板和下環形鋼板的環心為中心對稱分布，液壓油缸的缸體底部采用螺栓連接安裝在下環形鋼板的上表面，液壓油缸的活塞與上環形鋼板的底面連接，外環擋板位于上環形鋼板和下環形鋼板的外緣，外環擋板的上端與上環形鋼板的下側點焊連接、下端與下環形鋼板的上側完全焊接，內環擋板位于上環形鋼板和下環形鋼板的內緣偏液壓油缸處，與管樁內徑保持一致，內環擋板的上端與上環形鋼板的下側采用點焊連接、下端與下環形鋼板的上側完全焊接。

本發明中，上環形鋼板和下環形鋼板的內徑小于內環擋板的內徑，上環形鋼板的內緣上設置有通孔，使外部的位移傳遞裝置的底端可穿過通孔，與下環形鋼板的上表面連接。

本發明中，內環擋板上可以設置有位置液壓油管安裝孔。

采用本發明的荷載箱對混凝土管樁進行自平衡測試時，先將整體式荷載箱通過焊接的方式預先與管樁連接，在成樁過程中與樁身一起打設入土體。由于荷載箱內部空間大，泥土可在打樁過程中從荷載箱預留空洞中穿過，測試時無需鉆（沖）孔清除管樁內泥土。同時由于荷載箱在打樁前通過焊接連接，可保證荷載箱與樁身牢固連接，也可方便檢查連接處的牢固程度。待管樁打入至指定深度后，可將計算機和高壓油泵分別與位移傳遞裝置和油管連接，沿垂直方向加載，即可同時測得荷載箱上、下部管樁各自承載力，如圖1所示。

管樁在自平衡點位置處切割斷，上下段可直接與管樁預埋鋼板焊接，形成兩段。其中荷載箱高度較小，相比傳統可回收式荷載箱僅60cm左右高，荷載箱底板之下時下節段樁。在管樁兩段處焊接荷載箱。荷載箱示意圖如圖2所示。

有益效果：本發明與現有技術相比，具有以下一些優點：

1．可靠性：該荷載箱內外徑與混凝土管樁一致，便于泥土穿過，對打樁過程的影響很小，因此能夠同時保證荷載箱的完整和成樁的質量。就常規荷載箱而言，其內徑很小，接近實心，對于管樁結構而言，在打樁過程中不可避免出現擠土效應，荷載箱受到管內土體擠壓時，其位置極易發生變化甚至與樁脫開，不僅容易損壞荷載箱和影響樁的質量，而且無法完成正常的測試內容。