一种单桩竖向抗拔静载试验设备的制作方法

本发明涉及施工试验设备领域，具体涉及一种单桩竖向抗拔静载试验设备。

背景技术：

在市政工程和建筑工程中，传统的桩基荷载试验方法有堆载法、锚桩法。堆载法采用油压千斤顶在桩顶施加荷载，而千斤顶的反力通过反力架上的堆重与之平衡，一般堆重可选择沙袋、混凝土配重、钢锭等。锚桩法也是采用油压千斤顶在桩顶施加荷载，千斤顶的反力通过反力架传给锚桩。其存在的主要问题是：前者必须解决几百吨甚至上千吨的荷载来源、堆放及运输问题，后者必须设置多根锚桩及反力大梁，不仅所需费用昂贵，时间较长，而且易受吨位和场地条件的限制，以致许多大吨位桩和特殊场地的桩(如山地、桥桩)的承载力往往得不到准确数据，基桩的潜力不能合理发挥，这是桩基础领域面临的一大难题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出了一种单桩竖向抗拔静载试验设备，具体技术方案如下：

一种单桩竖向抗拔静载试验设备，包括反力墙、设置在受测桩与反力墙之间的千斤顶以及设置在受测桩上的测量装置，千斤顶的输出端朝向受测桩并与待测桩的轴线垂直设置；测量装置包括设置在受测桩桩顶的位移监测仪器、设置在受测桩钢筋笼上的位移监测元件和应变监测元件、以及设置在受测桩桩身外侧的土压力监测元件。

本发明中千斤顶的输出端对受测桩施加压力时，设置在受测桩桩顶的位移监测仪器对受测桩的桩顶在受压状态下发生的位移进行数据观测，设置在受测桩钢筋笼上的位移监测元件对受测桩的桩身在受压状态下发生的位移进行数据观测，设置在受测桩钢筋笼上的应变监测元件对受测桩的桩身在受压状态下发生的位移进行数据观测、设置在受测桩桩身外侧的土压力监测元件对受测桩桩身外侧的土体进行压力数据观测。

作为优选，位移监测仪器包括基准框、设置在基准框上的多组第一数显位移计以及设置在基准框上并位于第一数显位移计上方的第二数显位移计。

作为优选，第一数显位移计与千斤顶同平面设置。

本发明在受测桩位于千斤顶的水平力作用平面的两侧及中间部位安装三个大量程数显位移计，并在受测桩水平力作用平面上方安装一个大量程数显位移计，确保受测桩位移测量的不受试验和其他因素的影响。

作为优选，第一数显位移计与受测桩之间设有连接杆，第二数显位移计与受测桩之间亦设有连接杆。

本发明通过连接杆将受测桩的位移量传递到第一数显位移计和第二数显位移计处，便于第一数显位移计和第二数显位移计进行数据观测。

作为优选，位移监测元件由对称设置在受测桩钢筋笼上的测斜管组成，测斜管与受测桩弯曲中性面同平面设置。

本发明将测斜管对称设置在受测桩钢筋笼的两侧，并通过将测斜管与受测桩弯曲中性面同平面设置，提高了测斜管的测量精度和准确性。

作为优选，应变监测元件由对称设置在远离受测桩中性轴的主筋上的多组钢筋计组成。

本发明将钢筋计对称设置在远离受测桩中性轴的主筋上，提高了本发明对受测桩应变量观测的精确性。

作为优选，钢筋计的埋设间距沿着受测桩的埋设方向逐渐减少。

本发明通过将钢筋计的埋设间距沿受测桩的埋设方向逐渐减少，在受测桩桩身最大弯矩深度区域增加了钢筋计的预埋数量，以便加密测试断面并提高数据精确度。

作为优选，土压力监测元件包括对称设置在受测桩两侧的第一土压力盒以及设置在受测桩前侧的第二土压力盒。

本发明通过对称设置在受测桩两侧的第一土压力盒与设置在受测桩前侧的第二土压力盒配合，便于本发明对受测桩周边的土壤进行全方位的测量。

作为优选，第一土压力盒的埋设间距沿着受测桩的埋设方向逐渐减少。

作为优选，第二土压力盒的埋设方向与受测桩的埋设地面平行。

本发明通过对第一土压力盒和第二土压力盒采用不同的埋设方法，使实验人员能够得到关于受测桩土壤压力的详细数据，提高了本发明的测试精度。

本发明具有以下有益效果：

本发明中千斤顶的输出端对受测桩施加压力时，设置在受测桩桩顶的位移监测仪器对受测桩的桩顶在受压状态下发生的位移进行数据观测，设置在受测桩钢筋笼上的位移监测元件对受测桩的桩身在受压状态下发生的位移进行数据观测，设置在受测桩钢筋笼上的应变监测元件对受测桩的桩身在受压状态下发生的位移进行数据观测、设置在受测桩桩身外侧的土压力监测元件对受测桩桩身外侧的土体进行压力数据观测。本发明通过不同测量仪器之间的配合，提高了测量精度以及测量效率，同时本发明在试验过程中不需要运输大型设备，节约了大量人力物力，能够满足于任何地形的测量，适应性较广。

附图说明

图1为本发明使用状态下的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图1中a处的局部放大图。

图中：1-反力墙；2-千斤顶；3-测量装置；4-位移监测仪器；5-位移监测元件；6-应变监测元件；7-土压力监测元件；41-基准框；42-第一数显位移计；43-第二数显位移计；8-连接杆；51-测斜管；61-钢筋计；71-第一土压力盒；72-第二土压力盒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

参见图1到图3，本发明包括设置在受测桩一侧的反力墙1以及设置在受测桩与反力墙1之间的千斤顶2，受测桩的桩身埋设在地面内并且受测桩的桩顶穿出地面。反力墙1用于对千斤顶2提供支撑作用，便于千斤顶2在工作过程中能够对受测桩提供足够的压力。千斤顶2的基座朝向反力墙1并与反力墙1固定连接，千斤顶2的输出端朝向受测桩并与待测桩的轴线垂直设置。

进一步参见图2和图3，本发明还包括设置在受测桩上的测量装置3，测量装置3包括设置在受测桩桩顶的位移监测仪器4、设置在受测桩钢筋笼上的位移监测元件5和应变监测元件6、以及设置在受测桩桩身外侧的土压力监测元件7。本发明中千斤顶2的输出端对受测桩施加压力时，设置在受测桩桩顶的位移监测仪器4对受测桩的桩顶在受压状态下发生的位移进行数据观测，设置在受测桩钢筋笼上的位移监测元件5对受测桩的桩身在受压状态下发生的位移进行数据观测，设置在受测桩钢筋笼上的应变监测元件6对受测桩的桩身在受压状态下发生的位移进行数据观测、设置在受测桩桩身外侧的土压力监测元件7对受测桩桩身外侧的土体进行压力数据观测。通过不同测量仪器之间的配合提高了测量精度以及测量效率，同时本发明在试验过程中不需要运输大型设备，节约了大量人力物力，能够满足于任何地形的测量，适应性较广。

位移监测仪器4包括基准框41、设置在基准框41上的多组第一数显位移计42以及设置在基准框41上并位于第一数显位移计42上方的第二数显位移计43，第一数显位移计42与千斤顶2同平面设置。本发明在受测桩位于千斤顶2的水平力作用平面的两侧及中间部位安装三个大量程数显位移计，并在受测桩水平力作用平面上方安装一个大量程数显位移计，确保受测桩位移测量的不受试验和其他因素的影响。第一数显位移计42与受测桩之间设有连接杆8，第二数显位移计43与受测桩之间亦设有连接杆8。本发明通过连接杆8将受测桩的位移量传递到第一数显位移计42和第二数显位移计43处，便于第一数显位移计42和第二数显位移计43进行数据观测。

位移监测元件5由对称设置在受测桩钢筋笼上的测斜管51组成，测斜管51与受测桩弯曲中性面同平面设置，本发明将测斜管51对称设置在受测桩钢筋笼的两侧，并通过将测斜管51与受测桩弯曲中性面同平面设置，提高了测斜管51的测量精度和准确性。应变监测元件6由对称设置在远离受测桩中性轴的主筋上的多组钢筋计61组成，通过将钢筋计61对称设置在远离受测桩中性轴的主筋上，提高了本发明对受测桩应变量观测的精确性。钢筋计61的埋设间距沿着受测桩的埋设方向逐渐减少。将钢筋计61的埋设间距沿受测桩的埋设方向逐渐减少，在受测桩桩身最大弯矩深度区域增加了钢筋计61的预埋数量，以便加密测试断面并提高数据精确度。

土压力监测元件7包括对称设置在受测桩两侧的第一土压力盒71以及设置在受测桩前侧的第二土压力盒72，通过对称设置在受测桩两侧的第一土压力盒71与设置在受测桩前侧的第二土压力盒72配合，便于本发明对受测桩周边的土壤进行全方位的测量。第一土压力盒71的埋设间距沿着受测桩的埋设方向逐渐减少，第二土压力盒72的埋设方向与受测桩的埋设地面平行。本发明对第一土压力盒71和第二土压力盒72采用不同的埋设方法，使实验人员能够得到关于受测桩土壤压力的详细数据，提高了本发明的测试精度。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。