本发明涉及一种专门用于对建设工程桩基进行静载检测的配套工具。更具体地说，本发明涉及一种阻力支撑筒及其使用方法和静载检测方法。
背景技术：
随着大型、高层建筑的不断增多，基础采用桩基的基础形式也随之增多，目前对建设工程领域的桩基进行压载检测试验时所使用的方法大多是压载法、锚桩法和地锚法，这几种方法都是采用油压千斤顶在试验桩桩顶施加荷载，而对于千斤顶的反力，压载法通过反力架上的堆重与之平衡；锚桩法通过反力架将反力传给锚桩，与锚桩的抗拔力平衡；而地锚则是利用外力将地锚装置啮入到地下岩层中，对地锚进行提升时产生一个较大荷载的向上抗拔综合磨阻力，借助这个磨阻力与千斤顶平衡。
但是这些方法都存在一些问题：
对于压载法必须解决几百吨甚至上千吨荷载的来源、堆入及运输问题；压载法所需的大体积混凝土块因缺少有效的围护保护，在检测试验过程中经常出现混凝土块滑落及压载体整体倒塌现象，造成现场检测工作人员伤亡等生产安全事故，同时压载检测方法均存在各组件安装拆卸、检测试验实施过程时间长等问题。锚桩法则必须设置多根锚桩及反力大梁，多根锚桩不仅所需费用昂贵，养护时间较长，而且易受吨位和场地条件的限制，并且锚桩难以重复利用；锚桩法在试验过程中，当加载的压力过大，可能会造成锚桩体与锚桩桩头主筋的焊接头裂开或者被拉断，这将直接造成钢梁与锚桩联合的反力架塌方，这样不仅会对千斤顶以及位移传感器等相关检测仪器被损坏，而且也将给试验人员的安全埋下隐患。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供阻力支撑筒及其使用方法和静载检测方法，阻力支撑筒重量小、结构设计合理、操作简单方便，设备的制造、实施成本低，能显著提高工程桩基进行静载检测试验作业的工作效率。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种阻力支撑筒，包括：
筒体，其内部中空，所述筒体一相对的两侧分别设置有第一开口和第二开口；
杆体，其可旋转地设置于所述筒体内部，所述杆体倾斜设置，并且所述杆体以可旋转至两端分别从所述第一开口和所述第二开口伸出的方式设置；
提升索，其第一端连接在所述杆体上，所述提升索第二端从所述筒体的顶部穿出，所述提升索的第一端在所述杆体上的连接点位于所述杆体的旋转轴下方，使得向上提升所述提升索时，所述杆体两端分别从所述第一开口和所述第二开口伸出。
优选的是，所述的阻力支撑筒，还包括：
回收索，所述回收索的第一端固定在所述杆体上，所述回收索的第二端从所述筒体的顶部穿出，所述回收索的第一端在所述杆体上的固定点位于所述杆体的旋转轴上方，使得向上提升所述回收索时，所述杆体两端分别从所述第一开口和所述第二开口缩回所述筒体。
优选的是，所述的阻力支撑筒，还包括：
上压板和下压板，所述上压板和所述下压板均固定在所述杆体上，所述上压板和所述下压板分居所述杆体的旋转轴两侧，并且在所述杆体两端分别从所述第一开口和所述第二开口伸出时，所述上压板和所述下压板分别遮蔽所述第一开口和所述第二开口。
优选的是，所述的阻力支撑筒，还包括：
上承压板和下承压板，所述上承压板和所述下承压板分别设置在所述杆体两端分别伸出所述第一开口和所述第二开口的部分，并且所述上承压板和所述下承压板所在的平面均垂直于所述杆体的旋转方向。
优选的是，所述的阻力支撑筒，还包括：
提升杆，其一端与所述杆体铰接，并且铰接点位于所述杆体的旋转轴下方，所述提升杆的另一端与所述提升索的第一端固定。
优选的是，所述的阻力支撑筒，还包括：
杆体转轴和两个转轴孔洞，所述两个转轴孔洞设置于所述筒体另一相对的两侧表面，所述杆体转轴两端分别可旋转地设置在所述两个转轴孔洞内，所述杆体固定在所述杆体转轴上。
优选的是，所述的阻力支撑筒，所述杆体两端均形成尖刺部。
优选的是，所述的阻力支撑筒，所述筒体的顶部和底部和侧部连接的区域均圆弧过渡。
本发明还提供了阻力支撑筒的使用方法，包括：
钻孔；
将所述的阻力支撑筒吊放入钻好的孔洞内；
用提升装置提升提升索，至上压板和下压板分别遮蔽第一开口和第二开口；
阻力支撑筒使用完后，释放提升索，提升回收索使得杆体两端缩回筒体，并继续提升回收索至所述阻力支撑筒返回地面。
本发明还提供了使用阻力支撑筒的静载检测方法，包括：
钻孔；
将所述的阻力支撑筒吊放入钻好的孔洞内；
用提升装置提升提升索，至上压板和下压板分别遮蔽第一开口和第二开口；
将提升索与反力梁连接；
在待测桩基顶部放置千斤顶，利用反力梁为千斤顶提供反力进行静载检测；
静载检测完成后，释放提升索，提升回收索使得杆体两端缩回筒体，并继续提升回收索至所述阻力支撑筒返回地面。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明的工程桩基静载检测阻力支撑筒装置是预先组装好的一个配套工具，工作人员只需运输和安装工程桩基静载检测阻力支撑筒装置到回收索及提升索上，将组装好的工程桩基静载检测阻力支撑筒装置连同到回收索及提升索吊放入地下岩土层孔洞中，再将提升索及地面上的横梁反力装置联接紧固，使用液压装置对工程桩基静载检测阻力支撑筒装置进行向上提升，再利用阻力支撑筒装置在地下岩土层产生的向上抗拔阻力，就可以对桩基进行静载检测作业；检测作业结束后，阻力支撑筒装置可以回收再次重复利用，整个操作过程简单方便，解决了目前对桩基进行压载检测试验时所需大量压载物的吊运问题，节省大量的人力物力，将给社会创造巨大的工作和经济效率。
2、本发明结构设计合理，操作过程简单方便，设备的维修、实施成本低，能显著提高工程基桩现场静载检测试验的工作效率，同样解决了目前对桩基进行压载检测试验时所需大量压载物的吊运问题，节省大量的人力物力，将给社会创造巨大的工作和经济效率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明尚未提升时，杆体的工作状态图；
图3为本发明提升过程中，杆体的工作状态图；
图4为本发明提升结束后，杆体的工作状态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-4所示，本发明提供了一种阻力支撑筒，包括：
筒体1，其内部中空，所述筒体1一相对的两侧分别设置有第一开口2和第二开口3；
杆体4，其可旋转地设置于所述筒体1内部，所述杆体倾斜设置，并且所述杆体以可旋转至两端(5、6)分别从所述第一开口2和所述第二开口3伸出的方式设置；
提升索12，其第一端连接在所述杆体4上，所述提升索第二端从所述筒体1的顶部穿出，所述提升索12的第一端在所述杆体上的连接点位于所述杆体的旋转轴下方，使得向上提升所述提升索时，所述杆体两端(5、6)分别从所述第一开口2和所述第二开口3伸出。
在上述技术方案中，筒体1为方筒、圆筒均可，优选为圆筒，便于放入孔洞内。筒体1为竖直设置的中空结构，筒体1的左右两侧设置第一开口2和第二开口3，对于圆筒，理解为将圆筒四等分为四个弧面板，相对的两侧即为相对的两个弧面板。杆体通过中部可旋转地设置在筒体1内部，杆体倾斜，杆体的上下两端分别接近第一开口2的上侧边缘和第二开口3的下侧边缘，使得杆体在绕旋转轴旋转时，两端可以分别从第一开口2和第二开口3伸出。具体地，通过提升索来使得杆体旋转(这里定为正向旋转)，相应地，提升索与杆体的连接点需要在旋转轴的下方，以使得提升索的提升力可以驱使杆体绕旋转轴旋转。筒体1顶部可以预留通孔，使得提升索可以穿过。
使用时，将组装好的阻力支撑筒装置连同到提升索吊放入挖好的孔洞中，使用液压装置等提升装置缓慢提升提升索，提升索进而带动杆体旋转，杆体的两端啮入孔洞周围的岩土层中，产生一个抗拔综合阻力，达到预应力要求后，将提升索和地面上的横梁反力装置紧固连接，再通过油压千斤顶对横梁反力装置施加荷载，达到对桩基进行静载检测试验的作用。可见，本发明的装置结构设计合理，可在工厂预制零件，可在现场组装，操作过程简单方便，实施成本低解决了目前对桩基进行压载检测试验时所需大量压载物的吊运问题，节省大量的人力物力，将给社会创造巨大的工作和经济效率。
在另一种技术方案中，所述的阻力支撑筒，还包括：
回收索11，所述回收索11的第一端固定在所述杆体上，所述回收索的第二端从所述筒体1的顶部穿出，所述回收索的第一端在所述杆体上的固定点14位于所述杆体的旋转轴上方，使得向上提升所述回收索时，所述杆体两端(5、6)分别从所述第一开口2和所述第二开口3缩回所述筒体1。这里，在上一技术方案的基础上增设回收索，回收索的第一端固定在杆体上，固定点14位于旋转轴上方，在杆体两端分别伸出第一开口2和第二开口3后，提升回收索可以使得杆体反向旋转，对杆体两端施加缩回筒体1的力，使得杆体两端从岩土层中脱出，进而使得阻力支撑筒可以被提升回地面。筒体1顶部可以预留通孔，使得回收索可以穿过。这样，检测作业结束后，阻力支撑筒装置可以回收再次重复利用，降低了成本。
在另一种技术方案中，所述的阻力支撑筒，还包括：
上压板7和下压板8，所述上压板和所述下压板均固定在所述杆体上，所述上压板和所述下压板分居所述杆体的旋转轴两侧，并且在所述杆体两端分别从所述第一开口2和所述第二开口3伸出时，所述上压板和所述下压板分别遮蔽所述第一开口2和所述第二开口3。这里，上压板和下压板用于保护筒体1内部结构，更用于阻止杆体进一步作无用的旋转。上压板7和下压板8均固定在杆体上，与杆体呈一定角度，使得杆体两端设计长度部分进入岩土层时，上压板和下压板正好遮蔽第一开口2和第二开口3，也使得上压板和下压板表面与岩土层抵触，阻止杆体进一步旋转。在本技术方案中，第一开口2和第二开口3需要错开设置，如图4。
在另一种技术方案中，所述的阻力支撑筒，还包括：
上承压板16和下承压板17，所述上承压板16和所述下承压板17分别设置在所述杆体两端(5、6)分别伸出所述第一开口2和所述第二开口3的部分，并且所述上承压板和所述下承压板所在的平面均垂直于所述杆体4的旋转方向。这里，上承压板和下承压板垂直于杆体的旋转方向所在的平面，用于增强阻力支撑筒的向上抗拔阻力，上承压板和下承压板的宽度只应略大于杆体的宽度，过宽则可能不利于杆体两端进入岩土层。
在另一种技术方案中，所述的阻力支撑筒，还包括：
提升杆9，其一端与所述杆体4铰接，并且铰接点10位于所述杆体的旋转轴下方，所述提升杆9的另一端与所述提升索的第一端固定。这里，提供了提升杆，方便对杆体施加向上的作用力，也方便连接多根提升索。
在另一种技术方案中，所述的阻力支撑筒，还包括：
杆体转轴13和两个转轴孔洞15，所述两个转轴孔洞15设置于所述筒体1另一相对的两侧表面，所述杆体转轴13两端分别可旋转地设置在所述两个转轴孔洞内，所述杆体固定在所述杆体转轴上。这里，提供了一种杆体可旋转地连接于筒体1内部的方式，即通过孔洞和转轴，加工方便，容易使用。
在另一种技术方案中，所述的阻力支撑筒，所述杆体两端均形成尖刺部。这里，尖刺部便于刺入岩土层。
在另一种技术方案中，所述的阻力支撑筒，所述筒体1的顶部和底部和侧部连接的区域均圆弧过渡。这里，圆弧过渡可以方便将阻力支撑筒下方入孔洞内，一定程度减小提升阻力支撑筒时的阻力。
本发明还提供了阻力支撑筒的使用方法，包括：
钻孔；
将所述的阻力支撑筒吊放入钻好的孔洞内；
用提升装置提升提升索，至上压板和下压板分别遮蔽第一开口和第二开口；
阻力支撑筒使用完后，释放提升索，提升回收索使得杆体两端缩回筒体，并继续提升回收索至所述阻力支撑筒返回地面。
在上述技术方案中，首先使用钻孔机械钻孔，钻的孔洞略大于筒体的外径，然后将提升索和回收索与提升装置连接，提升装置可以是液压提升装置或机械提升装置，随后将阻力支撑筒放入孔洞内。接着，用提升装置提升提升索，使得杆体正向旋转，至上压板和下压板分别遮蔽第一开口和第二开口，此时杆体两端无法继续进入岩土层，阻力支撑筒形成一个抗拔综合阻力，利用该阻力即可进行静载检测等用途。使用完成后，释放提升索，提升回收索，使得杆体反向旋转，杆体两端从岩土层脱出，进而回收索带动阻力支撑筒返回地面。
本发明还提供了使用阻力支撑筒的静载检测方法，包括：
钻孔；
将所述的阻力支撑筒吊放入钻好的孔洞内；
用提升装置提升提升索，至上压板和下压板分别遮蔽第一开口和第二开口；
将提升索与反力梁连接；
在待测桩基顶部放置千斤顶，利用反力梁为千斤顶提供反力进行静载检测；
静载检测完成后，释放提升索，提升回收索使得杆体两端缩回筒体，并继续提升回收索至所述阻力支撑筒返回地面。
在上述技术方案中，使用阻力支撑筒的方法与上一技术方案相同，这里不进一步赘述，进行静载检测之前，将提升索与反力梁连接，即可将阻力支撑筒为千斤顶提供足够的反力，完成桩基静载检测。
在另一种技术方案中，使用阻力支撑筒的静载检测方法，包括：
(1)工程桩基静载检测阻力支撑筒装置预先在工厂组装好，到达作业现场后再连接提升索及回收索即可使用，也可以在作业现场经散件组装；然后再分别将提升索及回收索与地面上的机械或液压提升、回收装置紧固连接。
(2)在工程桩基静载检测现场，使用机械钻孔机械对地下岩土层钻孔形成孔洞，然后选择一个长度远大于所开挖地下岩土层孔洞直径的阻力支撑筒装置，同时确保保护筒的直径略小于所开挖地下岩土层钻孔的直径。
(3)然后将已连接好提升索及回收索的阻力支撑筒装置吊放到地下岩土层孔洞中，在地面上使用机械或液压装置对提升索进行不断向上缓慢的提升，缓慢提升使提升索拉动提升杆，此时，提升杆将会扯拉杆体下端缓慢提升，这时，所述杆体的上端和下两端以所述杆体转轴为圆周点进行旋转运动，由于所述杆体为一长条柱状，当所述杆体的一端开始旋转，所述杆体的相对应的另一端也将同步进行旋转，两者的旋转方向相反，这样杆体的上端和下端钻头板尖部份在旋转过程中将会和地下土层孔洞孔壁上凹凸不平的岩土表层相互抵触，特别是上端钻头板尖在惯性作用下将会与地下岩土层表层相互持续产生摩擦，在摩擦作用下，杆体的上端部及下端部钻头板尖将会自行钻进并啮入到地下岩土层中，随着支撑筒装置整体的不断地向上缓慢提升，杆体的上端部及下端部钻头板尖部位将持续钻进啮入到地下岩土层中，当杆体的上端部及下端部在钻进地下岩土层时钻进到达上压板及下压板位置时，上压板及下压板将会分别阻挡杆体的上端及下端的钻头板尖部位继续钻进地下岩土层中，在地面上的机械或液压装置对提升索进行不断向上缓慢提升的作用下，杆体的上端部位及下端部位将会无法随着提升动作继续钻进啮入到地下岩土层中，杆体两个端部的上压板和下压板将会牢固地和地下岩土表层紧密贴合，此时，保护筒内的杆体在地下岩土层孔洞中呈斜立状态，当继续提升支撑筒装置时，已啮入到地下岩土层中的杆体将会形成一个抗拔综合阻力，形成一个较大荷载的向上抗拔综合阻力体，增强阻力支撑筒装置的整体向上抗拔阻力，当阻力支撑筒装置因地下岩土层阻力无法继续向上预拉并在达到预应力要求后，将提升索和地面上的横梁反力装置紧固连接，再通过油压千斤顶对横梁反力装置施加荷载，达到对桩基进行静载检测试验的作用。直径略小于所开挖的地下岩土层钻孔直径的保护筒还能分别对钻孔四周的土层起到支撑保护作用，当杆体的上端及下端钻头板尖钻进并啮入到地下岩土层过程中，必然会扰动孔洞侧壁四周土层进而引起孔洞侧表面土层局部崩塌，此时，园形的保护筒就能较好地对地下土层钻孔四周孔洞侧的表面土层起支撑保护作用。
(4)桩基静载检测试验工作结束后，在地面上使用机械或液压装置解除提升索的拉力，使整条提升索完全松弛下来，此时，杆体上、下两个端部及上压板和下压板也将会从地下岩土层中松离，然后在地面上使用机械或液压装置提升回收索，回收索在不断向上缓慢提升的作用下，回收索将会把杆体的上端部位从地下岩土层中强力抽出，同时，也能将杆体的下端部位从地下岩土层中抽出，再继续提升回收索，使整个杆体的上、下端部完全收进所述保护筒的筒体内，继续提升回收索，最终整个阻力支撑筒装置将会提升到地面上，对阻力支撑筒装置重新整理后，就能再次重复利用。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明阻力支撑筒用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。