復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置以及基樁靜載試驗(yàn)方法與流程

本發(fā)明涉及一種復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置。本發(fā)明還涉及一種采用上述復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置進(jìn)行基樁靜載試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)氣壓式靜壓樁包括氣壓蓋和靜壓頂桿，氣壓蓋配置抽真空裝置，抽真空裝置對(duì)氣壓蓋抽真空后，使氣壓蓋內(nèi)外行成氣壓差，導(dǎo)致氣壓蓋在大氣壓力作用下向下沉降，并帶動(dòng)靜壓頂桿向下頂動(dòng)靜壓樁體，促使靜壓樁體在大氣壓力作用下被壓入土體預(yù)定位置。但是氣壓蓋受大氣壓向下沉降時(shí)，下沉的方向并非完全準(zhǔn)確，經(jīng)常出現(xiàn)偏斜，導(dǎo)致靜壓樁樁體下沉的方向并非豎直，導(dǎo)致樁體施工質(zhì)量出現(xiàn)缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠確保靜壓樁樁體下沉方向保持豎直的復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置。本發(fā)明還提供了一種采用復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置進(jìn)行基樁靜載試驗(yàn)方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置，包括基架、加載架、靜壓頂桿和氣壓蓋，所述氣壓蓋下部插入土體中，基架中央帶有中央導(dǎo)向孔，所述靜壓頂桿穿過(guò)中央導(dǎo)向孔頂在靜壓樁樁體上，所述靜壓頂桿上部套接有所述加載架，加載架向下壓在靜壓頂桿上，所述基架上圍繞靜壓頂桿設(shè)置有導(dǎo)向桿，所述加載架上帶有與所述導(dǎo)向桿匹配的導(dǎo)向套孔，導(dǎo)向套孔套接在導(dǎo)向桿上，所述氣壓蓋上帶有吊索，吊索向上吊在所述加載架上，所述氣壓蓋在加載架上的加載實(shí)現(xiàn)加載力平衡并可使靜壓頂桿豎向向下沉降，所述氣壓蓋下部插入土體中，所述氣壓蓋上部形成氣腔，所述氣壓蓋上帶有抽氣口，抽氣口與抽真空裝置連接。

本發(fā)明還提供了一種采用上述復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置進(jìn)行基樁靜載試驗(yàn)方法，包括a、將氣壓蓋打設(shè)入土體中，對(duì)氣壓蓋做氣密封處理；b、將基架搭設(shè)在施工區(qū)域，所述中央導(dǎo)向孔對(duì)準(zhǔn)預(yù)定的靜壓樁樁體搭設(shè)位置，將靜壓樁樁體豎向插入所述中央導(dǎo)向孔進(jìn)入土體淺層；c、將所述加載架的導(dǎo)向套孔套接在所述導(dǎo)向桿上，將靜壓頂桿穿過(guò)所述加載架和所述基架的中央導(dǎo)向孔并頂在所述靜壓樁樁體上；d、采用吊索豎向連接所述氣壓蓋和所述加載架，所述抽真空裝置通過(guò)管道與所述氣壓蓋的抽氣口連接；e、在氣壓蓋上設(shè)置位移傳感器和壓力傳感器，氣壓蓋與所述抽真空裝置之間的管道上設(shè)置有單向閥，單向閥單向?qū)ㄋ龀檎婵昭b置與氣壓蓋的方向；f、啟動(dòng)抽真空裝置促使氣壓蓋內(nèi)部的氣腔形成相對(duì)真空，所述氣壓蓋在大氣壓作用下向下沉降，并通過(guò)吊索和加載架向下壓靜壓頂桿，由靜壓頂桿向下壓迫靜壓樁樁體并促使其進(jìn)入土層預(yù)定深度，通過(guò)統(tǒng)計(jì)所述壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)值計(jì)算和分析氣壓蓋內(nèi)部壓力、氣壓蓋內(nèi)部壓力保持時(shí)間與所述氣壓蓋的位移之間的關(guān)系。

本發(fā)明具有以下效果：1、復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置帶有的基架設(shè)置于地面上可起到穩(wěn)定整個(gè)裝置的作用；2、分別配置加載架和基架后，使氣壓蓋的吊索可垂直向下拉動(dòng)靜壓頂桿，減少了力的傳遞過(guò)程中的損耗，相比吊索斜向直接連接在靜壓頂桿上的結(jié)構(gòu)本專利中的通過(guò)加載架向靜壓頂桿豎向垂直施壓的結(jié)構(gòu)可增加大氣壓力的有效下壓距離；3、靜壓頂桿依次穿過(guò)加載架和基架上的中央導(dǎo)向孔，促使靜壓頂桿得到豎向穩(wěn)定導(dǎo)向，而加載架的導(dǎo)向套孔套接在基架的導(dǎo)向桿的結(jié)構(gòu)可增進(jìn)加載架上下移動(dòng)的穩(wěn)定性和順利程度，通過(guò)上述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)可確保靜壓頂桿和加載架垂直方向移動(dòng)，可進(jìn)一步提升加載效果；4、通過(guò)測(cè)試靜壓樁施工裝置在外加負(fù)載的情況下的抽真空裝置內(nèi)部壓力、施加的負(fù)載質(zhì)量值、抽真空裝置內(nèi)部壓力和負(fù)載保持時(shí)間與所述氣壓蓋的位移之間的關(guān)系，有利于預(yù)算工期，選擇最佳的抽真空裝置內(nèi)部壓力，選擇最佳負(fù)載值，最佳組合方法。

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的基架的結(jié)構(gòu)平面示意圖。

圖3為圖1中的加載架的結(jié)構(gòu)平面示意圖。

圖4為本發(fā)明第二種實(shí)施例提供的復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置的氣壓蓋的分布結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、2、3所示，本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置，包括基架1、加載架2、靜壓頂桿3和氣壓蓋4，所述氣壓蓋4下部插入土體中，基架1中央帶有中央導(dǎo)向孔5，所述靜壓頂桿3穿過(guò)中央導(dǎo)向孔5頂在靜壓樁樁體11上，所述靜壓頂桿3上部套接有所述加載架2，加載架2向下壓在靜壓頂桿3上，所述基架1上圍繞靜壓頂桿3設(shè)置有導(dǎo)向桿6，所述加載架2上帶有與所述導(dǎo)向桿6匹配的導(dǎo)向套孔7，導(dǎo)向套孔7套接在導(dǎo)向桿6上，所述氣壓蓋4上帶有吊索8，吊索8向上吊在所述加載架2上，所述氣壓蓋4在加載架2上的加載實(shí)現(xiàn)加載力平衡并可使靜壓頂桿3豎向向下沉降，所述氣壓蓋4下部插入土體中，所述氣壓蓋4上部形成氣腔，所述氣壓蓋4上帶有抽氣口，抽氣口與抽真空裝置9連接。在本實(shí)施例中，所述基架1上圍繞靜壓頂桿3均勻設(shè)置有三根所述導(dǎo)向桿6，所述加載架2上對(duì)應(yīng)設(shè)置有三個(gè)所述導(dǎo)向套孔7，所述基架1中央帶有導(dǎo)向套管10，導(dǎo)向套管10套接在所述靜壓頂桿3上，三套以上的導(dǎo)向套管7和導(dǎo)向桿6可確保穩(wěn)定導(dǎo)向。

參照?qǐng)D1所示，在上述第一種實(shí)施例的基礎(chǔ)上，為了增加靜壓壓力，加快靜壓樁樁體11沉降速度，所述加載架2中央帶有中央套管12，所述靜壓頂桿3上帶有環(huán)形凸臺(tái)13，所述中央套管12套接在靜壓頂桿3上部且支承在所述環(huán)形凸臺(tái)13上，所述中央套管12上套接有靜壓加載塊14。

參照?qǐng)D4所示，本發(fā)明第二種實(shí)施例與第一種實(shí)施例基本相同，其區(qū)別僅在于：所述氣壓蓋4有多個(gè)，氣壓蓋4圍繞所述靜壓頂桿3均勻分布，每個(gè)氣壓蓋4的抽氣口配置有電磁閥以控制抽氣口的通斷，所述靜壓頂桿3上設(shè)置有平衡感應(yīng)裝置15，平衡感應(yīng)裝置15和所述電磁閥均與plc連接，所述平衡感應(yīng)裝置15感應(yīng)到靜壓頂桿3向一側(cè)偏斜時(shí)即向偏斜方向相對(duì)側(cè)的所述氣壓蓋4的電磁閥發(fā)出電信號(hào)促使其關(guān)閉或者縮小通過(guò)口徑以糾正偏斜。

參照?qǐng)D1、2、3所示，本發(fā)明還提供了一種采用上述復(fù)合氣壓式靜壓樁施工裝置進(jìn)行基樁靜載試驗(yàn)方法，包括a、將氣壓蓋4打設(shè)入土體中，對(duì)氣壓蓋4做氣密封處理；b、將基架1搭設(shè)在施工區(qū)域，所述中央導(dǎo)向孔5對(duì)準(zhǔn)預(yù)定的靜壓樁樁體11搭設(shè)位置，將靜壓樁樁體11豎向插入所述中央導(dǎo)向孔5進(jìn)入土體淺層；c、將所述加載架2的導(dǎo)向套孔7套接在所述導(dǎo)向桿6上，將靜壓頂桿3穿過(guò)所述加載架2和所述基架1的中央導(dǎo)向孔5并頂在所述靜壓樁樁體11上；d、采用吊索8豎向連接所述氣壓蓋4和所述加載架2，所述抽真空裝置9通過(guò)管道與所述氣壓蓋4的抽氣口連接；e、在氣壓蓋4上設(shè)置位移傳感器16和壓力傳感器17，氣壓蓋4與所述抽真空裝置9之間的管道上設(shè)置有單向閥，單向閥單向?qū)ㄋ龀檎婵昭b置9與氣壓蓋4的方向；f、啟動(dòng)抽真空裝置9促使氣壓蓋內(nèi)部的氣腔形成相對(duì)真空，所述氣壓蓋4在大氣壓作用下向下沉降，并通過(guò)吊索8和加載架2向下壓靜壓頂桿3，由靜壓頂桿3向下壓迫靜壓樁樁體11并促使其進(jìn)入土層預(yù)定深度，通過(guò)統(tǒng)計(jì)所述壓力傳感器17和位移傳感器16的數(shù)值計(jì)算和分析氣壓蓋4內(nèi)部壓力、氣壓蓋4內(nèi)部壓力保持時(shí)間與所述氣壓蓋4的位移之間的關(guān)系。

參照?qǐng)D1、2、3所示，為了測(cè)試靜壓樁施工裝置在外加負(fù)載的情況下的抽真空裝置內(nèi)部壓力、施加的負(fù)載質(zhì)量值、抽真空裝置內(nèi)部壓力和負(fù)載保持時(shí)間與所述氣壓蓋的位移之間的關(guān)系，所述加載架2中央帶有中央套管12，所述靜壓頂桿3上帶有環(huán)形凸臺(tái)13，所述中央套管12套接在靜壓頂桿3上部且支承在所述環(huán)形凸臺(tái)13上，采用吊裝設(shè)備將靜壓加載塊14吊裝并套接在所述中央套管12上，統(tǒng)計(jì)分析所述中央套管12上的靜壓加載塊14的質(zhì)量、靜壓持續(xù)時(shí)間和所述氣壓蓋4的位移之間的關(guān)系。