一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱，樁周承壓體（2）的中心區(qū)域設(shè)置有與單樁承壓體（3）相匹配的環(huán)形腔，單樁承壓體（3）位于樁周承壓體（2）的環(huán)形腔中，液壓離合傳力柱（5）設(shè)置在單樁承壓體（3）上側(cè)的中部，樁周承壓體（2）和液壓離合傳力柱（5）的上面設(shè)置有常規(guī)承壓板（1），在單樁承壓板（3）上對稱地固定有至少兩個激光位移傳感器（4）。本發(fā)明可以在一次提供試驗反力的條件下，完成復(fù)合地基和增強體單樁兩種靜載荷試驗，能顯著降低靜載荷試驗的總體能耗，能在復(fù)合地基靜載荷試驗中同步測量增強體單樁實際承擔(dān)的豎向荷載。
【專利說明】一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于復(fù)合地基靜載荷試驗和增強體單樁靜載荷試驗的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合地基是“部分土體被增強或被置換，形成由地基土和豎向增強體共同承擔(dān)荷載的人工地基”，在各類工業(yè)和民用建筑中廣泛應(yīng)用。按照現(xiàn)行國家專業(yè)技術(shù)規(guī)范《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012規(guī)定，復(fù)合地基承載力的驗收檢驗應(yīng)采用復(fù)合地基靜載荷試驗，對有粘結(jié)強度的復(fù)合地基增強體尚應(yīng)進(jìn)行單樁靜載荷試驗。
[0003]實施靜載荷試驗須有足夠的試驗反力，目前試驗反力都是由重物(如用鋼材、混凝土制作的荷載塊)平臺提供。在實施靜載荷試驗過程中，重物的運輸、吊裝、安裝都需消耗能源，據(jù)測算每百噸試驗反力需消耗柴油50-60公斤。由于各地城鄉(xiāng)基本建設(shè)規(guī)模日趨擴(kuò)大，地基基礎(chǔ)靜載荷試驗的總量也迅猛增加，其所消耗的能源是驚人的，據(jù)不完全統(tǒng)計江蘇北部一個地級市僅地基基礎(chǔ)靜載荷試驗一項業(yè)務(wù)全年就消耗柴油600噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤870噸。
[0004]目前，約70%的復(fù)合地基屬于“增強體有粘結(jié)強度的復(fù)合地基”，即這種類型的復(fù)合地基驗收檢驗必須包含復(fù)合地基靜載荷試驗和增強體單樁靜載荷試驗。這就意味著，每完成一組(復(fù)合地基和增強體單樁)的靜載荷試驗必須二次提供試驗反力，導(dǎo)致二次消費能源。按照國家大力提倡的“能源節(jié)約型社會”要求，這種試驗?zāi)Ｊ皆诠?jié)能減排方面有尚有很大的創(chuàng)新空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱，使實施一組復(fù)合地基靜載荷試驗和增強體單樁靜載荷試驗只需提供一次試驗反力，能在復(fù)合地基靜載荷試驗中同步測量增強體單樁實際承擔(dān)的豎向荷載，能顯著降低靜載荷試驗的總體能耗。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱，包括常規(guī)承壓板、樁周承壓體、與增強體單樁橫截面相適應(yīng)的單樁承壓體、液壓離合傳力柱，所述樁周承壓體的中心區(qū)域設(shè)置有與單樁承壓體相匹配的環(huán)形腔，所述單樁承壓體位于樁周承壓體的環(huán)形腔中，液壓離合傳力柱設(shè)置在單樁承壓體上側(cè)的中部，所述液壓離合傳力柱的最低高度小于樁周承壓體的厚度，所述常規(guī)承壓板放置在樁周承壓體和液壓離合傳力柱的上面。
[0007]進(jìn)一步，在單樁承壓板上表面對稱地固定有至少兩個激光位移傳感器，所述激光位移傳感器連接到顯示屏或上位機(jī)。
[0008]進(jìn)一步，所述激光位移傳感器對稱地環(huán)繞在液壓離合傳力柱的外側(cè)并固定在單樁承壓板的上表面，激光位移傳感器的數(shù)量至少有兩個。
[0009]進(jìn)一步，所述液壓離合傳力柱的橫截面為圓形，其直徑不小于單樁承壓體直徑的三分之一。
[0010]進(jìn)一步，所述液壓離合傳力柱的高度變化范圍為0-200_。
[0011]本發(fā)明通過承壓箱離合狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，“合”狀態(tài)時，可實施復(fù)合地基靜載荷試驗，“離”狀態(tài)時，則可實施增強體單樁靜載荷試驗，在僅一次提供試驗反力的條件下，可以完成復(fù)合地基和增強體單樁兩種靜載荷試驗；另外，在增強體單樁靜載荷試驗中通過實測樁身承壓板與常規(guī)承壓板之間的距離變化，還可以方便計算出增強體單樁相對于試驗基準(zhǔn)的實際豎向位移。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是常規(guī)復(fù)合地基靜載荷試驗示意圖；
圖2是常規(guī)復(fù)合地基增強體單樁靜載荷試驗示意圖；
圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、常規(guī)承壓板，2、樁周承壓體，3、單樁承壓板，4、激光位移傳感器，5、液壓離合傳力柱。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]為了敘述方便，文中所稱的“上” “下”與附圖本身的左、右方向一致，但并不對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)起限定作用。
[0016]如圖3所示，本發(fā)明提供的一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱，包括常規(guī)承壓板1、樁周承壓體2、與增強體單樁橫截面相匹配的單樁承壓體3、液壓離合傳力柱5，所述樁周承壓體2的中心區(qū)域設(shè)置有與單樁承壓體3相適應(yīng)的環(huán)形腔，所述單樁承壓體3位于樁周承壓體2的環(huán)形腔中，液壓離合傳力柱5設(shè)置在單樁承壓體3上側(cè)的中部，所述液壓離合傳力柱5的最低高度小于樁周承壓體2的厚度，所述常規(guī)承壓板I放置在樁周承壓體2和液壓離合傳力柱5的上面。
[0017]為了方便測出樁身的豎向位移，可以在單樁承壓板3上設(shè)置有激光位移傳感器4，所述激光位移傳感器4連接到顯示屏或上位機(jī)，所述激光位移傳感器4對稱地環(huán)繞在液壓離合傳力柱5的外側(cè)并固定在單樁承壓板3的上表面，激光位移傳感器4的數(shù)量至少有兩個，這樣可以通過非接觸測量的方式測量單樁承壓板與常規(guī)承壓板之間的距離變化，也能得出比較精確的數(shù)值。
[0018]為了進(jìn)一步保證載荷試驗數(shù)據(jù)的精確性，所述液壓離合傳力柱5的橫截面為圓形，其直徑不小于單樁承壓體3直徑的四分之一。
[0019]為了更方便的實現(xiàn)承壓箱離合狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，所述液壓離合傳力柱5的高度變化范圍為 0_200mm。
[0020]在復(fù)合地基靜載荷試驗的實施初始，應(yīng)首先通過控制液壓離合傳力柱5使樁周承壓體2和單樁承壓體3同步承壓，即為承壓箱的“合”狀態(tài)。具體為，按照地基基礎(chǔ)設(shè)計文件提供的該復(fù)合地基中地基土、增強體單樁分別應(yīng)承擔(dān)的荷載比例，調(diào)節(jié)液壓離合傳力柱5的高度，使重物平臺提供的反力傳遞給增強體單樁的荷載符合這一比例，同時通過激光位移傳感器4實測單樁承壓體3與常規(guī)承壓板I之間的豎向距離。該距離是保證樁周承壓體2和單樁承壓體3同步承壓的控制參數(shù)，也是承壓箱為“合”狀態(tài)的識別參數(shù)。在復(fù)合地基靜載荷后續(xù)試驗的過程中，應(yīng)隨時監(jiān)控此參數(shù)不變直至復(fù)合地基靜載荷試驗結(jié)束。此過程中，實測的液壓離合傳力柱5的荷載值，即是增強體單樁實際承受的荷載。
[0021]在增強體單樁靜載荷試驗的實施初始，仍需調(diào)節(jié)液壓離合傳力柱5的高度，使液壓離合傳力柱5的上表面的高度高于樁周承壓體2的高度，從而使重物平臺提供的全部反力都由增強體單樁承擔(dān)，樁周承壓體2不再承壓，樁周承壓體2和常規(guī)承壓板I分離，即為承壓箱的“離”狀態(tài)。應(yīng)保持此狀態(tài)至增強體單樁靜載荷試驗結(jié)束。此過程中，實測的液壓離合傳力柱5的荷載值也是增強體單樁實際承受的荷載。同時通過激光位移傳感器4實測單樁承壓體3與常規(guī)承壓板I之間的豎向距離變化，再結(jié)合常規(guī)承壓板I相對于試驗基準(zhǔn)之間的位移即可計算出增強體單樁相對于試驗基準(zhǔn)的實際豎向位移。
[0022]以上所稱的液壓離合傳力柱5的荷載值及激光位移傳感器4的位移值的測量結(jié)果可以直接顯示，也可數(shù)字化輸出至上位機(jī)，所述上位機(jī)包括計算機(jī)或二次儀表。
[0023]本發(fā)明在一次提供試驗反力的條件下，完成復(fù)合地基和增強體單樁兩種靜載荷試驗的步驟如下。
[0024]1、抽樣選定的復(fù)合地基測點已處理平整，地基土與地基增強體的頂面齊平，并按照地基基礎(chǔ)設(shè)計文件的要求已敷設(shè)褥墊層。
[0025]2、單樁承壓板3的上平面已對稱固定兩個激光位移傳感器4，將單樁承壓板3放置到地基增強體的頂面上，再將液壓離合傳力柱5安裝于單樁承壓板3的上平面中心。并確認(rèn)液壓離合傳力柱5的豎向力軸線能夠通過單樁承壓板3的平面中心和與地基增強體的頂面中心。
[0026]3、將樁周承壓體2與單樁承壓板3組裝。
[0027]4、將常規(guī)承壓板I安裝在樁周承壓體2和液壓離合傳力柱5的上面。
[0028]5、將常規(guī)靜載荷試驗加載設(shè)備安裝于常規(guī)承壓板I的上平面，并搭建重物平臺。并確認(rèn)重物平臺提供的反力能通過常規(guī)加載設(shè)備逐級傳遞給常規(guī)承壓板I及樁周承壓體
2、液壓離合傳力柱5和單樁承壓板3。
[0029]6、設(shè)立本次試驗的位移基準(zhǔn)及常規(guī)承壓板I上的位移測量點，并在試驗過程中按時測量常規(guī)承壓板I相對于位移基準(zhǔn)之間的位移量。
[0030]7、先進(jìn)行復(fù)合地基靜載荷試驗，控制液壓離合傳力柱5使樁周承壓體2和單樁承壓板3同步承壓，即樁周承壓板2與單樁承壓板3為“合”的狀態(tài)?？刂茀?shù)前面已敘述，應(yīng)維持“合”的狀態(tài)至復(fù)合地基靜載荷試驗結(jié)束。此后，試驗的加載方法和步驟應(yīng)與現(xiàn)有技術(shù)方法一致。因為樁周承壓體2和單樁承壓板3處于同步承壓狀態(tài)，復(fù)合地基的位移就是常規(guī)承壓板I相對于位移基準(zhǔn)之間的位移。實時測量的液壓離合傳力柱5的荷載值就是增強體單樁實際承受的荷載，該值是分析評價復(fù)合地基的整體承載能力的重要因子。
[0031]8、復(fù)合地基靜載荷試驗結(jié)束后，可進(jìn)行增強體單樁靜載荷試驗。首先控制液壓離合傳力柱5使單樁承壓板3單獨承壓，樁周承壓體2不再承壓，即樁周承壓體2和單樁承壓板3分離，保證重物平臺提供的全部反力能夠通過液壓離合傳力柱5逐級傳遞給增強體單樁。此后，試驗的加載方法和步驟應(yīng)與現(xiàn)有技術(shù)方法基本一致。實時測量液壓離合傳力柱5的荷載值就是增強體單樁實際承受的荷載，此時該值則應(yīng)與現(xiàn)有技術(shù)方法測量的重物平臺提供的反力基本相等，兩者可以相互驗證。增強體單樁相對于位移基準(zhǔn)點的實際豎向位移可以通過激光位移傳感器4量出的單樁承壓板3與常規(guī)承壓板I之間的距離變化、結(jié)合常規(guī)承壓板I相對于位移基準(zhǔn)之間的位移量計算得出。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱，包括常規(guī)承壓板(I)，其特征在于，還包括樁周承壓體(2)、與增強體單樁橫截面相適應(yīng)的單樁承壓體(3)、液壓離合傳力柱(5)，所述樁周承壓體(2)的中心區(qū)域設(shè)置有與單樁承壓體(3)相匹配的環(huán)形腔，所述單樁承壓體(3)位于樁周承壓體(2)的環(huán)形腔中，液壓離合傳力柱(5)設(shè)置在單樁承壓體(3)上側(cè)的中部，所述液壓離合傳力柱(5)的最低高度小于樁周承壓體(2)的厚度，所述常規(guī)承壓板(I)放置在樁周承壓體(2)和液壓離合傳力柱(5)的上面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱，其特征在于，在單樁承壓板(3 )上設(shè)置有激光位移傳感器(4 )，所述激光位移傳感器(4 )連接到顯示屏或上位機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱，其特征在于，所述激光位移傳感器(4)對稱地環(huán)繞在液壓離合傳力柱(5)的外側(cè)并固定在單樁承壓板(3)的上表面，激光位移傳感器(4)的數(shù)量至少有兩個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱，其特征在于，所述液壓離合傳力柱(5)的橫截面為圓形，其直徑不小于單樁承壓體(3)直徑的四分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的一種復(fù)合地基靜載荷試驗專用離合式承壓箱，其特征在于，所述液壓離合傳力柱(5)的高度變化范圍為0-200_。
【文檔編號】E02D33/00GK104074208SQ201410303814
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】唐新鳴 申請人:徐州市建科技術(shù)有限公司