可调平衡的复合气压式静压桩施工装置以及基桩静载试验的方法与流程

本发明涉及一种可调平衡的复合气压式静压桩施工装置。本发明还涉及一种采用上述可调平衡的复合气压式静压桩施工装置进行基桩静载试验的方法。

背景技术：

传统气压式静压桩包括气压盖和静压顶杆，气压盖配置抽真空装置，抽真空装置对气压盖抽真空后，使气压盖内外行成气压差，导致气压盖在大气压力作用下向下沉降，并带动静压顶杆向下顶动静压桩体，促使静压桩体在大气压力作用下被压入土体预定位置。但是气压盖受大气压向下沉降时，下沉的方向并非完全准确，经常出现偏斜，导致静压桩桩体下沉的方向并非竖直，导致桩体施工质量出现缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够通过气压调节确保静压桩桩体下沉方向保持竖直的可调平衡的复合气压式静压桩施工装置。本发明还提供了采用上述可调平衡的复合气压式静压桩施工装置进行基桩静载试验方法。

本发明所采用的技术方案是：可调平衡的可调平衡的复合气压式静压桩施工装置，包括基架、静压顶杆和气压盖，所述基架支承于地面上并对静压顶杆进行导向，所述气压盖向下插入土体，气压盖上端通过吊索与静压顶杆连接，所述气压盖下部插入土体中，所述气压盖有多个，气压盖围绕所述静压顶杆均匀分布，静压顶杆向下顶在静压桩顶端，每个气压盖的抽气口配置有电磁阀以控制抽气口的通断，所述静压顶杆上设置有平衡感应装置，平衡感应装置和所述电磁阀均与plc连接，所述平衡感应装置感应到静压顶杆向一侧偏斜时即向偏斜方向相对侧的所述气压盖的电磁阀发出电信号促使其关闭或者缩小通过口径以纠正偏斜。

本发明提供的采用上述可调平衡的复合气压式静压桩施工装置进行基桩静载试验的方法，包括a、在所有所述气压盖内设置压力传感器，在所述静压桩桩体上设置位移传感器，将各气压盖打设入土体中，对气压盖做气密封处理；b、搭设所述基架和所述静压顶杆，并将所述气压盖上端通过吊索与静压顶杆连接；c、启动抽真空装置促使气压盖内部的气腔形成相对真空，所述气压盖在大气压作用下向下沉降，并通过吊索和加载架向下压静压顶杆，由静压顶杆向下压迫静压桩桩体并促使其进入土层预定深度；d、通过统计所述压力传感器和位移传感器的数值计算和分析每个气压盖内部压力、气压盖内部压力保持时间与所述静压桩的位移之间的关系。

本发明具有以下效果：当平衡感应装置感应到静压顶杆向一侧偏斜时即向偏斜方向相对侧的气压盖的电磁阀发出电信号促使其关闭或者缩小通过口径以纠正偏斜，进一步增强静压效果。并且通过上述基桩静载试验的方法可调试得到各气压盖最佳气压量组合，进而更好地进行静压桩静载施工。

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明第一种实施例提供的可调平衡的复合气压式静压桩施工装置的结构示意图。

图2为本发明提供的可调平衡的复合气压式静压桩施工装置的气压盖的分布结构示意图。

图3为图1中的基架的结构平面示意图。

图4为图1中的加载架的结构平面示意图。

具体实施方式

参照图1、图2所示，本发明提供的可调平衡的可调平衡的复合气压式静压桩施工装置，包括基架1、静压顶杆3和气压盖4，所述基架1支承于地面上并对静压顶杆3进行导向，所述气压盖4向下插入土体，气压盖4上端通过吊索8与静压顶杆3连接，所述气压盖4下部插入土体中，所述气压盖4有多个，气压盖4围绕所述静压顶杆3均匀分布，静压顶杆3向下顶在静压桩18顶端，每个气压盖4的抽气口配置有电磁阀以控制抽气口的通断，所述静压顶杆3上设置有平衡感应装置15，平衡感应装置15和所述电磁阀均与plc连接，所述平衡感应装置15感应到静压顶杆3向一侧偏斜时即向偏斜方向相对侧的所述气压盖4的电磁阀发出电信号促使其关闭或者缩小通过口径以纠正偏斜。当平衡感应装置15感应到静压顶杆3向一侧偏斜时即向偏斜方向相对侧的气压盖4的电磁阀发出电信号促使其关闭或者缩小通过口径以纠正偏斜，进一步增强静压效果。

参照图1、图2、图3、图4所示，为了使静压顶杆3更加平稳下压，所述基架1中央带有中央导向孔5，所述静压顶杆3穿过中央导向孔5顶在静压桩桩体11上，所述静压顶杆3上部套接有加载架2，加载架2向下压在静压顶杆3上，所述基架1上围绕静压顶杆3设置有导向杆6，所述加载架2上带有与所述导向杆6匹配的导向套孔7，导向套孔7套接在导向杆6上，所述气压盖4上带有吊索8，吊索8向上吊在所述加载架2上，所述气压盖4在加载架2上的加载实现加载力平衡并可使静压顶杆3竖向向下沉降，所述气压盖4下部插入土体中，所述气压盖4上部形成气腔，所述气压盖4上带有抽气口，抽气口与抽真空装置9连接。本实施例具有的效果如下a、复合气压式静压桩施工装置带有的基架1设置于地面上可起到稳定整个装置的作用；b、分别配置加载架2和基架1后，使气压盖4的吊索8可垂直向下拉动静压顶杆3，减少了力的传递过程中的损耗，相比吊索8斜向直接连接在静压顶杆3上的结构，本专利中的通过加载,2向静压顶杆3竖向垂直施压的结构可增加大气压力的有效下压距离；c、静压顶杆3依次穿过加载架2和基架1上的中央导向孔5，促使静压顶杆3得到竖向稳定导向，而加载架2的导向套孔7套接在基架1的导向杆6的结构可增进加载架2上下移动的稳定性和顺利程度，通过上述导向结构可确保静压顶杆3和加载架2垂直方向移动，可进一步提升加载效果。

参照图1、图4所示，所述基架1上围绕静压顶杆3均匀设置有三根所述导向杆6，所述加载架2上对应设置有三个所述导向套孔7，所述基架1中央带有导向套管10，导向套管10套接在所述静压顶杆3上。三套以上的导向套管7和导向杆6可确保稳定导向，结合导向套管10对静压顶杆3的作用可进一步提升稳定性。

参照图1、图2所示所述加载架中央带有中央套管12，为了加快下压速度，所述静压顶杆3上带有环形凸台15，所述中央套管12套接在静压顶杆3上部且支承在所述环形凸台15上，所述加载架2上围绕所述中央套管12均匀分布有多对加载斗16，每对加载斗16的承载量相同且相对对称分布。在实际施工中，可以采用挖掘机等设备将现场的泥土运送到加载斗16上，一次加载时直接向一对相对设置的加载斗16填充等量泥土，即可确保压力平衡，不致偏斜，又可额外增加负载，增加对静压桩桩体11的压力，并且采用现场泥土加载还可节约成本。

为了更好地调试上述可调平衡的可调平衡的复合气压式静压桩施工装置，进而得到更好的气压盖4气压调节模式，本发明提供的采用上述可调平衡的复合气压式静压桩施工装置进行基桩静载试验的方法，包括a、在所有所述气压盖4内设置压力传感器17，在所述静压桩18桩体上设置位移传感器19，将各气压盖4打设入土体中，对气压盖4做气密封处理；b、搭设所述基架1和所述静压顶杆3，并将所述气压盖4上端通过吊索8与静压顶杆3连接；c、启动抽真空装置9促使气压盖4内部的气腔形成相对真空，所述气压盖4在大气压作用下向下沉降，并通过吊索8和加载架2向下压静压顶杆3，由静压顶杆3向下压迫静压桩18桩体并促使其进入土层预定深度；d、通过统计所述压力传感器17和位移传感器19的数值计算和分析每个气压盖4内部压力、气压盖4内部压力保持时间与所述静压桩18的位移之间的关系。