[發明專利]橋梁鋼管斜樁自平衡法載荷箱測試結構及測試方法

有效

• 申請號: 201610387196.3
• 申請日: 2015-08-12
• 公開（公告）號: CN106049561B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 任凱博;楊龍飛;崔洪峰;李新勇;王曉東;谷彥華;李智強;王歡;劉兵;郭彥勇;王麗娜
• 申請（專利權）人: 任凱博;楊龍飛;崔洪峰;李新勇;王曉東;谷彥華;李智強;王歡;劉兵;郭彥勇;王麗娜
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于橋梁檢測技術領域，具體涉及一種橋梁鋼管斜樁自平衡承載力測試載荷箱及測試方法。

背景技術

荷載箱是建筑行業樁基承載能力自平衡法試驗用的一種專用加載裝置，是一組（一個或多個）千斤頂(壓力單元)的結構總成。通常的荷載箱，一般分為滑動密封的普通油缸（活塞式或柱塞式）為工作單元和以腔式密封的壓力單元為工作單元兩種類型。基于腔式密封技術的優勢，在樁基檢測領域的應用中，腔式壓力單元已經大批量代替傳統的滑動密封的千斤頂。

專利申請公布號CN103147465A公開了了一種用于沉井自平衡法測試的荷載箱，包括載荷箱體、液壓油缸、與液壓油缸順次相連的液壓油管和液壓加載裝置；所述載荷箱體包括上環形鋼板、下環形鋼板、外環形擋板、內環形擋板，其中，上環形鋼板和下環形鋼板上下相對設置，內環形擋板和外環形擋板分別設在上環形鋼板和下環形鋼板的內側和外圍，且與上環形鋼板和下環形鋼板構成密閉的箱體, 當液壓油缸預加載時，上環形鋼板和下環形鋼板可各自上下移動；所述液壓油缸設在載荷箱體內，液壓油缸的底部固連在下環形鋼板上，液壓油缸的活塞與上環形鋼板接觸；所述用于沉井自平衡法測試的荷載箱還包括用來測試上環形鋼板和下環形鋼板位移的位移傳遞裝置。

采用自平衡測樁最主要的裝置是一種通過精心設計可用于加載的載荷箱，該裝置主要由連接上下兩段樁頭處的定位承重鋼板及內部的油壓千斤頂構成。將載荷箱固定在鋼樁事先計算好的平衡點處，通過內置的油壓千斤頂施壓，推動上定位板及下段樁，實現上下兩節樁分別向上和向下運動，通過連接在載荷箱上的位移傳遞裝置將位移信號傳遞到地面，根據讀數繪制相應的曲線，判斷樁承載力、樁基沉降、樁彈性壓縮和巖土塑性變形。通過兩側預先埋置在樁體內的鋼筋應變計，可經過推理求出各級載荷下各樁界面的樁身軸力、摩阻力隨荷載和深度變化的傳遞規律。

鋼管斜樁的特點之一就是樁身與重力線成一定角度，可以起抗拔力和將船舶靠岸時的水平沖擊力傳遞至巖層。高樁碼頭上應用比較廣泛，另外如步行橋，為了增加其穩定性，抵抗江河水流對步行橋基礎的水平推力和其他水平力，也采用鋼管斜樁，總得來說，其施工技術難度較高。

鋼管斜樁多數以開口打入，土會涌入到鋼管樁內部，另外會產生較大的打樁沖擊力，使載荷箱專用接頭處產生變形，導致載荷箱位移發生錯動無法進行試驗，載荷箱測試完后不能取出重復利用，對于特定的載荷箱，其加工成本和資源相對不環保。

發明內容

本發明針對現有技術的缺點，提出了一種橋梁鋼管斜樁自平衡法載荷箱測試結構及測試方法，該結構及方法結構簡單，操作方便，適合推廣使用。

為實現本發明的目的，本發明采用的技術方案是：

橋梁鋼管斜樁自平衡法載荷箱測試結構，包括鋼管斜樁，設在鋼管斜樁內荷載箱，其特征在于：所述鋼管斜樁內安裝有上擋板和下擋板，所述下擋板上開設有滑槽；導程鋼絲穿過荷載箱延伸到滑槽下方，導程鋼絲2的底端連接有擋塊，所述鋼管斜樁頂端設有導程環，導程鋼絲延伸到鋼管斜樁的頂部并穿過導程環；

所述鋼管斜樁上方設有基準梁，所述基準梁一端安裝有鉸接支座一，鉸接支座一下方安裝有升降機，所述基準梁另一端安裝有鉸接支座二；所述基準梁上固定有磁性表座，磁性表座下方設有位移傳感器，位移傳感器下方連接有位移桿；所述位移桿共4根，其中：兩個位移桿連接荷載箱的上底板用于測量向上位移，另外兩個位移桿連接荷載箱的下底板用于測量向下位移。

優先地，所述上擋板的內徑大于下擋板的內徑；所述荷載箱上還安裝有支撐結構。

優先地，所述支撐結構包括撐板和連接在上底板上面的固定塊，移動槽 設在撐板兩側，所述撐板和固定塊之間為合頁結構，撐板可繞固定塊做旋轉運動，所述移動槽內設有吊鉤塊，連接繩連接在吊鉤塊上面且延伸出鋼管斜樁外側。

基于上述裝置，本發明還提出了一種橋梁鋼管斜樁自平衡法載荷箱測試結構測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）打設鋼管斜樁，并用反循環泥沙分離器將鋼管斜樁內的沉渣清除干凈；

2）將導程鋼絲穿過荷載箱和導程環，使荷載箱順著導程鋼絲的軌道下移到下擋板上 ，在荷載箱下移過程中，連接繩處于拉緊狀態，使撐板向上翹起，便于支撐結構順利通過上擋板；

3）開始安裝基準梁，通過升降機升降調整使基準梁使位移桿與鋼管斜樁相互平行，并設定好位移傳感器，并連接好數據采集儀；

4）放松連接繩，使撐板和固定塊之間呈90度，此時撐板頂住鋼管斜樁，荷載箱被固定，測試前準備工作結束；